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布赫瓦尔德催化剂与配体

作为一名化学家，您致力于探索新的化学领域及其实际应用。我们凭借丰富的布赫瓦尔德催化剂和配体产品组合，助力您实现突破。 我们与斯蒂芬·布赫瓦尔德及其麻省理工学院研究团队合作，提供高活性的钯预催化剂和双芳基膦配体，用于高效进行交叉偶联反应，形成C-C、C-N等化学键。这些富电子且可调的配体可构建稳定且活性高的催化体系，不仅能降低催化剂用量、缩短反应时间，还能省去还原剂的使用，从而开辟出传统钯源无法实现的新方法。 

产品

Products

Products

该化学结构显示了一个联苯主链，其上方的苯环在邻位连接有一个膦基（PR₂）。下方的苯环在相对于联苯键的邻位和对位上各有一个标记为 R′ 和 R″ 的取代基。

布赫瓦尔德配体

  • 布赫瓦尔德及其团队开发了双芳基膦配体，这些配体能够提高反应的效率、选择性和通用性。
  • 早期的配体（如二环己基膦二甲胺）可实现芳基氯化物与烷基胺的偶联反应。
  • 先进的配体（例如 XPhos、tBuXPhos）具有更高的活性，并与受阻底物具有更好的兼容性。
  • 大体积配体提高了 C–N 偶联反应的催化性能和转化率。
  • 布赫瓦尔德研究组还开发了铜催化的咪唑及其他杂环化合物的 N-芳基化反应。
一个标有“Gen I”的钯配合物的化学结构图。中央的钯（Pd）原子与一个氯离子（Cl）、一个通过苄胺型环系连接的胺配体（NH₂）以及一个用L表示的通用配体相连。一个苯环与该苄胺型环系相连，且与钯原子呈正交关系。

布赫瓦尔德第一代预催化剂

  • 第一代（G1）预催化剂采用基于2-苯基乙-1-胺的配体，可在溶液和固相中均具有更高的稳定性。
  • 对空气和水分稳定，便于操作。
  • LPd(0) 通过碱促进的还原消除反应原位形成，并产生吲哚啉作为副产物。
  • 通常采用较高温度配合较弱的碱，以促进配体的脱质子化并活化催化剂。
一幅化学结构图，显示了一个标有“Gen II”的钯配合物。中央的钯（Pd）原子与一个氯离子（Cl）、一个通过苄胺型环系连接的胺配体（NH₂）以及一个用L表示的通用配体相连。两个苯环与该苄胺型环系相连，分别位于钯原子的邻位和对位。

布赫瓦尔德第二代预催化剂

  • 第二代（G2）预催化剂使用 2-氨基联苯代替 2-苯基乙-1-胺。
  • 显示出与弱碱（例如磷酸盐、弱碳酸盐）反应性有所提高。
  • 通常可在较低温度下实现催化剂活化。
  • 反应活性的提高源于 G2 中芳香胺的酸性比 G1 中的脂肪胺更强。
  • 主要特点：耐空气和湿气，效率高，反应条件温和，反应时间短，催化剂负载量低。
  • 在铃木交叉偶联反应中表现出了卓越的性能。
两幅化学结构图展示了标有“Gen III”和“Gen IV”的钯配合物。每个配合物中的中心钯（Pd）原子分别与一个氯离子（Cl）、一个通过苄胺型环系连接的胺配体（NH₂）、一个用L表示的通用配体，以及一个甲磺酸盐配体（OMs）相连。 两个苯环与苄胺型环系统相连，分别位于钯原子的邻位和对位。Gen IV 分子与 Gen III 的区别在于其胺配体上连接了一个甲基。

布赫瓦尔德第3代和第4代预催化剂

  • G3 和 G4 布赫瓦尔德预催化剂是用于多种交叉偶联反应（C–C、C–N、C–O、C–F、C–CF₃、C–S）的先进、稳定的钯配合物。
  • 具有良好的溶解性和活性，可降低催化剂用量和/或缩短反应时间。
  • G3 使用甲磺酸盐配体（而非氯化物）来提高溶解度和稳定性，并适应体积更大的配体。
  • G4 以 N-甲基-2-氨基联苯作为胺配体，可生成更温和的副产物（N-甲基咔唑 而非 咔唑）。
  • 这两代催化剂在铃木-宫浦反应、氨基羰基化及N-芳基化等关键反应中均表现出色。
一种第六代钯配合物的化学结构，其中钯（Pd）中心与一个溴（Br）原子、一个用L表示的通用配体以及一个带有三氟甲基（CF₃）取代基且位于钯对位（para）的苯基相连。

Buchwald 第6代预催化剂

  • G6预催化剂属于氧化加成络合物（OACs），具有卓越的性能。这些循环内预催化剂可简化催化剂的活化过程。
  • 在保持热稳定性和空气稳定性的同时，支持无碱活化并简化了合成过程。
  • 在预催化剂活化过程中避免产生咔唑副产物。
  • 可支持极具空间位阻的配体，并提高溶解度和稳定性。
  • 可高效形成 C–C、C–N、C–O、C–F 和 C–S 键。
  • 与前几代产品相比，始终能提供更高的反应活性和更好的收率。

相关资源

  • Brochure: Buchwald Precatalysts

    Discover our comprehensive selection of G1 to G6 Buchwald precatalysts, featuring Pd(II) complexes with highly active, versatile, and tunable biarylphosphine ligands.

  • Article: G6 Buchwald Precatalysts

    Buchwald G6 precatalysts are oxidative addition complexes that enhance palladium-catalyzed cross-coupling reactions. They provide higher reactivity, stability, and simplified synthesis, facilitating the formation of various bonds with improved selectivity and fewer byproducts.

  • Article: G3 and G4 Buchwald Precatalysts

    G3 and G4 Buchwald palladium precatalysts are the newest air, moisture, and thermally stable crossing-coupling complexes used in bond formation for their versatility and high reactivity.

  • Article: G2 Buchwald Precatalysts

    Second-generation Buchwald precatalysts, particularly XPhos, improve reactivity in palladium-catalyzed cross-coupling reactions. These catalysts utilize bulky dialkylbiaryl phosphine ligands for enhanced efficiency and stability in synthetic applications.

  • Article: Buchwald Phosphine Ligands

    Buchwald phosphine ligands for C-C, C-N, and C-O bond formation.

  • Article: Buchwald Ligands

    Buchwald and coworkers develop versatile phosphine ligands for Pd-catalyzed C–N bond formation; enhancing synthetic reactions for 20 years.

  • Article: AlPhos and [(AlPhosPd)2•COD] for Pd-Catalyzed Fluorination

    Fluorine containing aromatics (ArF) are desirable compounds with applications in medicinal chemistry and the agricultural industry.

  • Buchwald Group – Professor Product Portal

    Professor Stephen Buckwald and the Buchwald group have developed a series of highly active and versatile palladium precatalysts and biarylphosphine ligands used in a variety of cross-coupling reactions.

  • Article: Scale-Up Guide: Buchwald-Hartwig Amination

    Kitalysis high-throughput screening kits are designed for Buchwald-Hartwig amination reactions. These kits contain air and moisture-stable preformed catalysts, facilitating efficient scale-up of catalytic reactions.

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参考文献

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Bruno NC, Tudge MT, Buchwald SL. Design and preparation of new palladium precatalysts for C–C and C–N cross-coupling reactions. Chem. Sci.. 4(3):916-920. https://doi.org/10.1039/c2sc20903a
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