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定義 銅鹽催化(或促進(jìn))的芳基硼酸(或錫烷、硅氧烷等)與含 N-H 、O-H 或 S-H 等的化合物的氧化偶聯(lián)，形成芳基碳-雜原子鍵的反應(yīng)，這些類型反應(yīng)被稱之為Chan-Lam偶聯(lián)反應(yīng)。 通式 溯源 芳基胺、芳基醚和芳基硫醚類化合物在天然產(chǎn)物、藥物和染料等功能分子中普遍存在。因此，芳基化反應(yīng)受到越來越多的關(guān)注。 傳統(tǒng)的 Ullmann 反應(yīng)由于劇烈的反應(yīng)條件限制了其廣泛應(yīng)用。 1995 年， Buchwald 課題組和 Hartwig 課題組同時發(fā)現(xiàn)了鈕配合物催化的鹵代芳徑與肢類化合物之間的碳·氮交叉偶聯(lián)反應(yīng)，即Buchwald-Hartwig偶聯(lián)。該反應(yīng)為N-芳基化提供了非常廣泛實(shí)用的方法。但是，需要使用到昂貴的鈀試劑，使得該反應(yīng)在應(yīng)用上具有一定的局限性。 杜邦公司的 Chan 等人一直試圖尋找新的芳基轉(zhuǎn)移試劑作為雜原子芳基化反應(yīng)的芳基受體。 1996年，他們報道了在醋酸銅作用下三芳基鉍作為受體的芳基化反應(yīng) 。隨后，他們繼續(xù)尋找其它的芳基化試劑，最具有開創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)是引入芳基硼酸作為芳基受體的 Chan-Lam 偶聯(lián)反應(yīng)。這是由杜邦公司發(fā)展起來的合成芳基碳-雜原子鍵的重要反應(yīng)之一，取名于對該反應(yīng)做出巨大貢獻(xiàn)的化學(xué)家 Dominic M. T. Chan 和 Patrick Y. S. Lam 。芳基硼酸的引入解決了長期以來沒有解決的許多問題。 1998 年， Chan 課題組、 Lam 課題組和 Evans 課題組同時獨(dú)立報了芳基硼酸化合物在銅鹽和有機(jī)堿催化下與含 N-H 或O-H 鍵的化合物偶聯(lián)形成芳基碳，雜原子鍵的反應(yīng)。 在 Chan 、 Lam 和 Evans 所報道的利用芳基硼酸作為受體進(jìn)行的芳基化偶聯(lián)反應(yīng)中，反應(yīng)溫度、催化劑用量和堿的使用等與傳統(tǒng)的芳基化反應(yīng)條件有很大的進(jìn)步。用于各種結(jié)構(gòu)的芳基硼酸與 N-H 和 O-H 親核試劑都具有較好的反應(yīng)效果，大大拓展了這些反應(yīng)的應(yīng)用范圍。現(xiàn)在，它們已經(jīng)發(fā)展成為普遍使用的形成芳基碳-雜原子鍵的高效偶聯(lián)方法。 作者簡介 Dominic M. T. Chan (陳明德)出生于廣州。1977 年在加拿大西安大略大學(xué)(University of Westem Ontario) 獲得榮譽(yù)理學(xué)學(xué)士學(xué)位。 1982 年在威斯康辛大學(xué) 麥迪遜分校獲博士學(xué)位，師從 Barry M. Trost 教授。他在同年加入杜邦公司，現(xiàn)在杜邦植保 (DUPONT CROP PROTECTION) 部門工作并獲得諸多榮譽(yù)。 Patrick Y. S. Lam 出生于香港。1975 年在菲律賓雅典耀大學(xué) (Ateneo De Manila University) 獲得學(xué)士學(xué)位。 1980 年在羅切斯特大學(xué)獲得博士學(xué)位，師從Louis E. Friedrich 教授。 1980-1984 年，他在加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校從事博士后研究工作，其中后兩年師從 Nobel 化學(xué)獎得主 Donald J. Cram 教授。他于1984 年加入杜邦公司， 2001 年又轉(zhuǎn)入百時美施貴寶公司，現(xiàn)為 BMS 公司化學(xué)開發(fā)部主任。他主要致力于發(fā)展各類新技術(shù)用于藥物開發(fā)，為臨床應(yīng)用提供具有新穎結(jié)構(gòu)和生理活性的化合物。 一般特征 1)反應(yīng)的底物包括酚、醇、脂肪胺、芳香胺、酰胺、酰亞胺、脲、磺酰胺和芳香雜環(huán)化合物等。 2）反應(yīng)可由化學(xué)計量的銅鹽促進(jìn)或可被催化量的銅鹽催化 3)相比于 Pd 催化形成 N-芳基化或 0-芳基化的 Buchwald-Hartwig 偶聯(lián)反應(yīng)來說， Chan-Lam 偶聯(lián)反應(yīng)可在室溫和敞開體系等溫和條件下進(jìn)行 4）銅鹽是 Chan-Lam 偶聯(lián)反應(yīng)中最常用的催化劑 5）堿試劑在脫質(zhì)子歷程中有著重要的促進(jìn)作用，長期以來一直是 Chan-Lam偶聯(lián)反應(yīng)必不可少的添加劑。在眾多的布機(jī)堿和無機(jī)堿中，使用最頻繁的是吡啶和三乙胺 6）溶劑對于 Chan-Lam 偶聯(lián)反應(yīng)也有著很重要的影響。對于傳統(tǒng)的 Chan-Lam偶聯(lián)反應(yīng)， CH2Cl2 、 THF 、 DMF 和甲苯是常用的溶劑。溶劑對反應(yīng)產(chǎn)率影響的次序大致為: CH2Cl2 >> 1 ,4-dioxane = NMP = THF = DMF >> EtOAc = Toluene = DMSO >> MeOH 7)通常，在非質(zhì)子性溶劑中進(jìn)行的 Chan-Lam 偶聯(lián)反應(yīng)需要加入分子篩。 8)Chan-Lam 偶聯(lián)反應(yīng)在通常情況下都可以在室溫條件下反應(yīng)，這是Chan-Lam 偶聯(lián)反應(yīng)的一個很大的優(yōu)勢。但在質(zhì)子性溶劑中進(jìn)行的反應(yīng)通常需要在升高溫度或者在回流條件下進(jìn)行，以此達(dá)到縮短反應(yīng)時間和提高產(chǎn)率的目的 機(jī)理 首先，芳基化合物(酚、胺)去質(zhì)子化后與銅鹽生成配合物 然后，配合物 與芳基硼酸發(fā)生金屬交換形成芳基銅酚氧中間體 接著，中間體經(jīng)過氧化生成相應(yīng)的高氧化態(tài)三價銅鹽配合物 最后，還原消除后生成偶聯(lián)產(chǎn)物，重生的銅鹽繼續(xù)經(jīng)過氧化進(jìn)行新的催化循環(huán) 實(shí)例 1) DOI: 10.1021/lett.9b01434 2) DOI: 10.1021/acs.joc.9b01370 3) DOI: 10.1021/acscatal.8b03238 4) DOI: 10.1021/jacs.6b12800 5) DOI: 10.1021/jacs.1c02103 6) DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00125 7) 評述 Chan-Lam偶聯(lián)反應(yīng)解決了Buchwald-Hartwig偶聯(lián)成本方面的問題，是一個非常實(shí)用的、應(yīng)用廣泛的反應(yīng) 參考 1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黃培強(qiáng).有機(jī)人名反應(yīng)、試劑與規(guī)則. d) 胡躍飛, 林國強(qiáng). 現(xiàn)代有機(jī)反應(yīng) 2. https://www./namedreactions/ugi-reaction.shtm 3. a) https://pubs./ b) https://onlinelibrary./ c) https://www./ d) https://www./ e) https://www./ f) http://www./ g) https://www./natcatal/
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