Suzuki Cross Coupling

소개

서울대학교 2021년 유기무기실험 실험 레포트입니다. (학점: A+

목차

1. Introduction
2. Reaction scheme & Procedure
3. Result
4. Discussion
5. Conclusion
6. Supporting Information / Instrumentation and Chemicals
7. Assignments
8. References

본문내용

ABSTRACT: 본 실험에서는 1-bromo-3-chlorobenzene과 3,5-dimethylphenylboronic acid간의 Suzuki Cross-Coupling을 통해 3'-chloro-3,5-dimethyl-1,1'-biphenyl (1)을 합성한 이후 4-acetylphenylboronic acid와 한 차례 더 같은 반응을 진행하여 최종적으로 1-(3'',5''-dimethyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)ethan-1-one (2)을 합성하였다. Overall yield는 9.3%로 측정되었으며, 1H-NMR과 GC를 이용하여 순도를 분석, 오차 요인을 파악하였다.

INTRODUCTION
Organometallic chemistry의 등장은 기존에는 불가능했던 다양한 반응들을 금속 촉매를 이용하여 가능하게 했다. 이 중 가장 대표적인 금속 촉매는 Pd으로, 본 실험에서 이용하는 Suzuki coupling과 더불어 Sonogashira coupling, Negishi coupling 등 많은 C-C 결합의 형성에 이용되었다. 이러한 Pd-catalyzed cross-coupling은 oxidative addition, transmetallation, reductive elimination의 순서로 반응이 진행된다. Oxidative addition은 alkyl halide(R2X)가 Pd(0)를 Pd(II)로 산화시키며 palladium aryl halide를 형성하는 과정이며, 이후 transmetallation은 또 다른 R1M에 의해 palladium biaryl compound가 형성되는 과정이다.

참고자료

· Xu, S.; Kim, E.; Wei, A.; Negishi, E. Pd- and Ni-catalyzed cross-coupling reactions in the synthesis of organic electronic materials. Sci. Technol. Adv. Master. 2014, 15, 044201.
· Mei, X.; Wolf, C. Determination of Enantiomeric Excess and Concentration of Unprotected Amino Acids, Amines, Amino Alcohols, and Carboxylic Acids by Competitive Binding Assays with a Chiral Scandium Complex. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13326–13327.
· Marković, S.; Petrović, Z.; Petrović, V. DFT study on the preactivation reaction of a palladium catalyst precursor in phosphine-free Heck reactions. Monatshefte fur Chemie. 2009, 140, 171–175.
· Kozuch, S.; Martin, J. M. What makes for a good catalytic cycle? A theoretical study of the SPhosligand in the Suzuki–Miyaura reaction. Chem. Commun. 2011, 47, 4935–4937
· Vaska, L.; DiLuzio, J. W. Carbonyl and Hydrido-Carbonyl Complexes of Iridium by Reaction with Alcohols. Hydrido Complexes by Reaction with Acid. J. Am. Chem. Soc. 1961, 83, 2784–2785.
· Melvin, P. R.; Balcells, D.; Hazari, N.; Nova, A. Understanding Precatalyst Activation in Cross-Coupling Reactions: Alcohol Facilitated Reduction from Pd(II) to Pd(0) in Precatalysts of the Type (η3-allyl)Pd(L)(Cl) and (η3-indenyl)Pd(L)(Cl). ACS Catal. 2015, 5, 5596–5606.