Аминирование по Бухвальду — Хартвигу
Аминирование на палладии
Связь C–N с неактивированным кольцом без палладия почти не создать.
Как провести аминирование
- ArX + \(\ce{HNR2}\) + NaOtBu, \(\ce{Pd2(dba)3}\) и лиганд (BINAP, XPhos) → \(\ce{ArNR2}\).
- Цикл: окислительное присоединение ArX; амин координируется, основание снимает H → \(\ce{Ar-Pd-NR2}\); восстановительное элиминирование образует связь C–N.
- Объёмные донорные фосфины позволяют брать даже ArCl и ускоряют элиминирование.
- Без палладия неактивированные арилгалогениды с аминами не реагируют; \(S_NAr\) идёт только при акцепторах в орто- и пара-положении (глава 16).
Примеры
1. Хлорбензол + анилин (Pd/XPhos, NaOtBu) → дифениламин.
2. 3-Бромпиридин + бензиламин → N-бензилпиридин-3-амин.
errorБез палладия не выйдет
Бромбензол с пиперидином при нагревании не реагирует: нет акцепторов для \(S_NAr\). Палладий делает возможным замещение в неактивированном кольце.
edit_noteПопробуйте сами
Что даст 4-бромтолуол с морфолином по Бухвальду — Хартвигу?
expand_moreПоказать решение
4-(4-Метилфенил)морфолин.
Медь: Ульман — Гольдберг и Чан — Лам
Медь — более старый и дешёвый путь к связям C–N и C–O.
Как сочетать с медью
- Ульман — Гольдберг: ArI (ArBr) + амин, амид или фенол + CuI (лиганд — диамин, аминокислота), \(\ce{K2CO3}\), 100–130 °C → C–N или C–O.
- Чан — Лам: \(\ce{ArB(OH)2}\) + амин (фенол, NH-гетероцикл) + \(\ce{Cu(OAc)2}\), воздух, 25 °C — окислительное сочетание; окислитель — \(\ce{O2}\).
- C–O-сочетание по Бухвальду: ArBr + спирт или фенол, Pd, объёмный лиганд → арилэфиры.
Примеры
1. Фенилбороновая кислота + имидазол (\(\ce{Cu(OAc)2}\), воздух) → 1-фенилимидазол.
2. 4-Иоданизол + фенол (CuI, \(\ce{Cs2CO3}\)) → 1-метокси-4-феноксибензол.
errorЧан — Лам — окислительный
Бороновая кислота и амин — оба нуклеофилы; связь между ними образуется только при окислении меди кислородом воздуха.
edit_noteПопробуйте сами
Что даст фенилбороновая кислота с морфолином по Чан — Ламу?
expand_moreПоказать решение
4-Фенилморфолин.
push_pinГлавное
ArX (Br, Cl, OTf) + первичный или вторичный амин + сильное основание (NaOtBu, \(\ce{Cs2CO3}\)) + Pd и объёмный донорный фосфин (BINAP, XPhos) → ариламин. Цикл: окислительное присоединение; координация амина и депротонирование (амид палладия); восстановительное элиминирование C–N. Объёмные лиганды ускоряют элиминирование и позволяют брать даже ArCl; неактивированные арилгалогениды без палладия с аминами не реагируют (\(S_NAr\) требует акцепторов). Спирты и фенолы дают арилэфиры. Медь: Ульман — Гольдберг (ArI + амин или фенол, CuI, нагревание) и Чан — Лам (\(\ce{ArB(OH)2}\) + амин, \(\ce{Cu(OAc)2}\), воздух, 25 °C — окислитель \(\ce{O2}\)).
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.