Heck反應簡介
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Heck反應是有機化學中最為廣泛使用的碳-碳偶聯反應之一。Heck反應是烯烴與芳基或乙烯基鹵化物（或三氟甲磺酸酯）用于合成取代烯烴的鈀催化交叉偶聯反應。該反應需要在堿性條件下進行，同時還具有高度的區域選擇性和立體專一性。[1,2]??Heck反應由Richard F.Heck和Tsutomu Mizoroki在20世紀60年代末首次發現，因此Heck反應也被稱為Mizoroki-Heck反應。[3]?Mizoroiki-Heck也憑借這一反應獲得了2010年諾貝爾化學獎。[4]
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圖1. Heck反應
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Heck反應機理
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Heck反應是一種在強堿和鈀催化劑的存在下，以烯烴與有機鹵化物為原料進行的交叉偶聯反應，主要通過以下四步機理進行：
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1.?氧化加成
2.?遷移插入
3.?β-H的消除
4.?還原消除
Heck反應機理在很大程度上取決于鈀催化劑、配體和堿的選擇。通過改變這些因素，可以針對各種底物優化反應。Heck反應是有機合成中構建碳-碳鍵的重要反應之一，并在該領域取得已了重大進展。
Heck反應影響因素
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以下幾個因素會影響Heck反應的效率和選擇性，包括：
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1.鈀催化劑的選擇：鈀催化劑的選擇會顯著影響反應結果。不同的鈀配合物具有不同的反應性和選擇性，選擇合適的催化劑可以提高反應的產率和選擇性。
2.配體結構：配體的選擇也會影響反應結果。配體在形成穩定鈀絡合物和控制其反應性方面起著至關重要的作用。不同的配體可以促進不同的反應途徑并改變反應的選擇性。
3.堿的選擇：堿可以通過控制反應混合物的酸度和促進烯烴的去質子化來影響反應結果。不同的堿可以影響反應的速率和產物的選擇性。
4.底物結構：底物的結構可以顯著影響反應結果。底物的電子和空間特性會影響反應速度、產物的選擇性和副產物的形成。
5.反應條件：反應條件，包括溫度、溶劑和反應時間，也會影響Heck反應的效率和選擇性?？梢酝ㄟ^優化這些因素提高反應的產率和選擇性。
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Heck反應應用
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Heck反應可用于以下應用：
1,在新戊基膦配體在芳基溴化物與烯烴偶聯中的應用中發現，烯烴異構化程度由配體的選擇控制。其中，在Pd（dba）2作為催化劑的條件下，二叔丁基新戊基膦（DTBNpP）可以提高反應中對2-芳基-2,3-二氫呋喃的選擇性，三新戊基膦（TNpP）則可以提高反應中對異構2-芳基-2,5-二氫呋喃的選擇性。[5]
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上述合成方案：
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1,在二惡烷溶劑中，在Pd(OAc)2催化劑和三乙胺（TEA）條件下，苯酞與不同烯烴進行Heck偶聯反應，以高產率有機合成得到γ-酮酸衍生物。[6]
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上述合成方案：
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1,二叔丁基二氮茚酮通過Heck反應合成吲哚啉。吲哚啉在合成化學領域中是極具生物意義的重要化合物之一。[7]
2,Heck反應可高效合成各種鄰三氟乙基取代的苯乙烯。[8]
3,Heck反應可高兼容性的合成黃酮和新黃酮等重要的苯并吡喃衍生物。[9]
4,在不使用過渡金屬催化劑的情況下，即可通過Heck反應產生二苯乙烯衍生物。[10]
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Heck反應研究與趨勢
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1,關于新戊基膦配體在芳基溴化物與烯烴Heck偶聯反應應用中的研究。發現在環烯烴的Heck偶聯中，發現烯烴異構化程度由配體的選擇控制。[5]
2,關于使用亞磷酰胺作為一種新型高效手性配體進行芐基親電子體的不對稱Heck偶聯反應。以芐基三氟乙酸鹽和2,3-二氫呋喃作為原料，亞磷酰胺作為配體進行的Heck偶聯反應，收率理想且立體選擇性優異，可得到主產物2-芐基-2,5-二氫呋喃。[11]
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上述合成方案：
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Heck反應的局限性
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Heck反應具有以下幾點局限性：
官能團耐受性：受酸敏感和堿敏感基團存在的限制。這些基團會在反應過程中不可逆地失活或發生副反應。
空間位阻：底物或配體上大量取代基的存在會阻礙反應或改變產物的選擇性。
區域選擇性：反應有時會表現出較差的區域選擇性，特別是在末端烯烴的情況下。非目標區域異構體的形成會限制反應的效率和選擇性。
催化劑中毒：鈀催化劑因反應混合物中的雜質或某些官能團的存在而失活或中毒。
實驗成本：反應所使用的鈀催化劑的成本可能很高，限制了其在某些應用中的實用性。
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盡管如此?，Heck反應仍然是有機合成中C-C鍵形成的重要反應。新型鈀催化劑、配體和反應條件的開發有助于克服其中的一些限制，并提高反應的收率以及區域選擇性。
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參考文獻
1.Biffis?A,?Zecca?M,?Basato?M.?2001.?Palladium metal catalysts in Heck C?C coupling reactions.?Journal of Molecular Catalysis A: Chemical.?173(1-2):249-274.?https://doi.org/10.1016/s1381-1169(01)00153-4
2.Li?JJ.?2009.?Name Reactions.?https://doi.org/10.1007/978-3-642-01053-8
3.Oestreich?M.?2009.?The Mizoroki?Heck Reaction.?https://doi.org/10.1002/9780470716076
4.Ruan?J,?Xiao?J.?2011.?From ?-Arylation of Olefins to Acylation with Aldehydes: A Journey in Regiocontrol of the Heck Reaction.?Acc. Chem. Res..?44(8):614-626.?https://doi.org/10.1021/ar200053d
5.Lauer?MG,?Thompson?MK,?Shaughnessy?KH.?2014.?Controlling Olefin Isomerization in the Heck Reaction with Neopentyl Phosphine Ligands.?J. Org. Chem..?79(22):10837-10848.?https://doi.org/10.1021/jo501840u
6.Shashikumar?ND,?Krishnamurthy?G,?Bhojyanaik?HS.?2014.?A Facile Synthesis of Novel Cyclic Esters of ?-Keto Acid Derivatives by Heck Coupling Reaction.?J. Heterocyclic Chem..?51(S1):E354-E357.?https://doi.org/10.1002/jhet.1898
7.Zheng?H,?Zhu?Y,?Shi?Y.?2014.?Palladium(0)-Catalyzed Heck Reaction/C?H Activation/Amination Sequence with Diaziridinone: A Facile Approach to Indolines.?Angew. Chem..?126(42):11462-11466.?https://doi.org/10.1002/ange.201405365
8.Zhang?H,?Chen?P,?Liu?G.?2014.?Palladium-Catalyzed Cascade C?H Trifluoroethylation of Aryl Iodides and Heck Reaction: Efficient Synthesis ofortho-Trifluoroethylstyrenes.?Angew. Chem. Int. Ed..?53(38):10174-10178.?https://doi.org/10.1002/anie.201403793
9.Khoobi?M,?Alipour?M,?Zarei?S,?Jafarpour?F,?Shafiee?A.?2012.?A facile route to flavone and neoflavone backbones via a regioselective palladium catalyzed oxidative Heck reaction.?Chem. Commun..?48(24):2985.?https://doi.org/10.1039/c2cc18150a
10.Shirakawa?E,?Zhang?X,?Hayashi?T.?2011.?Mizoroki-Heck-Type Reaction Mediated by Potassium tert-Butoxide.?Angew. Chem..?123(20):4767-4770.?https://doi.org/10.1002/ange.201008220
11.Yang?Z,?Zhou?J(.?2012.?Palladium-Catalyzed, Asymmetric Mizoroki?Heck Reaction of Benzylic Electrophiles Using Phosphoramidites as Chiral Ligands.?J. Am. Chem. Soc.?134(29):11833-11835.?https://doi.org/10.1021/ja304099j