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一、Negishi(根岸英一)Coupling[1]RX+R'ZnXNi(PPh3)4orCl2Pd(PPh3)2+2(i-Bu)2AlHR-R'TheNegishiCoupling,publishedin1977,wasthefirstreactionthatallowedthepreparationofunsymmetricalbiaryls（不对称联芳基化合物）ingoodyields.Theversatile（多功能的）nickel（Ni）-orpalladium(Pd)-catalyzedcouplingoforganozinccompoundswithvarioushalides(aryl,vinyl,benzyl,orallyl)hasbroadscope,andisnotrestrictedtotheformationofbiaryls.Negishi反应机理有机锌试剂在该反应中表现出优良反应性能，这与锌本身的性质密不可分。Zn的电负性（如图）居中，一方面不会因为太强的亲核性而影响催化剂的性能（亲核性强会使催化剂中毒），另一方面也保留了足够的活性，因此成为进行过渡金属催化偶联反应的优选物种。Na(0.9)﹤Li(1.0)﹤Mg(1.2)﹤Al(1.5)﹤Zn(1.6)﹤In(1.7)﹤Sn(1.8)﹤B(2.0)弱电负性←中等电负性→强电负性有机锌试剂可采用一些容易制备的金属有机化合物在锌盐（如ZnCl2、ZnBr2、Zn（OTf）2）的促进下直接进行催化偶联反应，而并不直接形成。有机锌试剂对水和氧气也非常敏感，因此反应过程需要做到严格的无氧无水，所需溶剂必须进行仔细处理。影响因素[4]其它影响因素备注离去集团活性顺序：I﹥OTf﹥Br﹥Cl,F配体单齿、双齿、其它添加剂（共催化剂）ZnCl2，ZnBr2，InCl3溶剂醚类（THF，DMEetc.），极性溶剂（DMF，DMSOetc.），胺类溶剂（NEt3，吡啶etc.），其它（DCM，tolueneetc.）几个例子12NTBSZLiNTBSZN1.ZnBr22.NBr,Pd(PPh3)4THF,refluxR1.Me3Al,3%(-)-(NMI)2ZrCl22.evaporationRAlMe2Me1.Zn(OTf)2,DME2.Cl2Pd(DPEphos)BrCHCH2xs.RMeNNNBrClZnFe+Pd(PPh3)2Cl2NNNFe3二、Heck(海克)Reaction[2]Br+Pd-CatOOOOThepalladium-catalyzedC-Ccouplingbetweenarylhalidesorvinyl（乙烯基卤化物）halidesandactivatedalkenes（烯）inthepresenceofabaseisreferredastheHeckReaction.Recentdevelopmentsinthecatalystsandreactionconditionshaveresultedinamuchbroaderrangeofdonorsandacceptorsbeingamenable（易控制的）totheHeckReaction.OneofthebenefitsoftheHeckReactionisitsoutstandingtransselectivity.Heck反应机理二三四六七五八从反应机理图示可以看出，Heck反应实质上是一系列围绕着催化剂钯的循环反应。Heck反应机理图示第一步：醋酸钯（Ⅱ）被三苯基膦还原为零价钯，而三苯基膦被氧化为三苯基氧化物；第二步：零价钯通过氧化加成反应插入到芳溴键间；第三步：钯与烯烃形成键；第四步：烯烃化合物通过顺式加成反应插入到钯碳键间；第五步：化合物发生构象转变；第六步：通过β氢消去形成新的烯钯配合物；第七步：烯钯配合物分解；第八步：二价钯通过还原消去反应重新成为零价钯。Heck反应适应性很广[4]，所用的烯烃可以是简单烯烃、芳基取代烯烃、亲电性烯烃（如丙烯酸酯）或N-烯基酰胺。Pd催化剂体系包含在整个催化循环中稳定Pd物种的配体（一般使用膦配体）、助亲核试剂和碱。一般采用Pd(OAc)2等二价Pd盐为催化剂，通过在反应中现场生成的Pd(0)作为活性催化物种（胺可作为还原剂）。Heck反应的立体化学特征是形成E-式烯烃。几个例子1Xestoquinone（齐斯托醌）的合成OTfOMeOMeOOPd2(dba)3,(s)-BINAPPMP,PhCH3110℃OMeOMeOOPdLnMeOMeOMeOOMeH2,Pd/CCANOMeOMeOOMeBINAP1,1‘-联萘-2,2’-双二苯膦可用于催化不对称Heck反应。BrHCCSiMe3Pd(PPh3)4,CuI,NEt3,refKOH2三、Suzuki(铃木章)Coupling[3]B(OH)2+BrR2eqK2CO3a.q.3mol%Pd(PPh3)苯，加热RTheschemeaboveshowsthefirstpublishedSuzukiCoupling,whichisthepalladium-catalysedcrosscoupling（钯催化交叉偶联）betweenorganoboronicacid（有机硼酸）andhalides（卤化物）.Recentcatalystandmethodsdevelopmentshavebroadenedthepossibleapplicationsenormously,sothatthescopeofthereactionpartnersisnotrestrictedtoaryls(芳基化合物),butincludesalkyls（烃基）,alkenylsandalkynyls（炔基化合物）.Potassiumtrifluoroborates（三氟硼酸盐）andorganoboranes（有机硼烷）orboronateesters（硼酸酯）maybeusedinplaceofboronicacids（硼酸）.Suzuki反应机理Suzuki-Miyaura交叉偶联反应机理[4]通常被认为是要包括三个步骤的催化循环。1，氧化加成。2，转移金属化。3，还原消除。碱的加入对转金属的发生起着重要的促进作用，碱可用EtN3、NaHCO3、Cs2CO3、Tl2CO3、K3PO4℃。由于Suzuki-Miyaura交叉偶联反应条件温和，官能团容忍度好，在有机合成中有广泛应用。几个例子12BOOCHO+ArXPd(PPh3)4,K3PO4DME,80℃ArCHOCO2EtOTf+OBOC5H11OTBSPd(PPh3)4,OOK3PO4,85℃96%CO2EtC5H11OTBS3B(OH)2+OTBSPd(PPh3)4aq.TlOHTHFr.t.OTBS这种合成含有大∏体系化合物的方法在天然产物的全合成中有广泛应用。55OHBOC6H13CCH[Pd]84%C6H13这种环外双键的合成[3]比酯的热解和Wittig反应条件更为温和，而且有很好的产率。IOTBSCCHIOTBSBOOPd(OAc)2BH3DMFEtN380℃OTBSOHBO4Suzuki反应对官能团的耐受性非常好，反应物可以带着-CHO、-COCH3、-COOC2H5、-OCH3、-CN、-NO2、-F等官能团进行反应而不受影响。反应有选择性，不同卤素、以及不同位置的相同卤素进行反应的活性可能有差别，三氟甲磺酸酯、重氮盐、碘鎓盐或芳基锍盐和芳基硼酸也可以进行反应，活性顺序如下：R2-IR2-OTfR2-BrR2-Cl另一个底物一般是芳基硼酸，由芳基锂或格氏试剂与烷基硼酸酯反应制备。这些化合物对空气和水蒸气比较稳定，容易储存。Suzuki反应靠一个四配位的钯催化剂催化，广泛使用的催化剂为四(三苯基膦)钯(0)，其他的配体还有：AsPh3、n-Bu3P、(MeO)3P，以及双齿配体Ph2P(CH2)2PPh2(dppe)、Ph2P(CH2)3PPh2(dppp)等。加入氟离子（F−）会与芳基硼酸形成氟硼酸盐负离子，可以促进硼酸盐中间体与钯中心的反应。因此，氟化四丁基铵、氟化铯、氟化钾等化合物都会使反应速率加快，甚至可以代替反应中使用的碱。