AC V Hauptseminarvortrag Nobelpreis für Chemie 2010 Robert Haase, Uni-Bayreuth 2011

AC V Hauptseminarvortrag

Nobelpreis für Chemie 2010

Robert Haase, Uni-Bayreuth 2011

Nobelpreisträger für Chemie 2010

Richard Fred HeckHeck-Reaktion

Ei-ichi NegishiNegishi-Kupplung

Akira SuzukiSuzuki-Kupplung

„für Palladium-katalysierte Kreuzkupplungen in organischer

Synthese“The Nobel Foundation

„für Palladium-katalysierte Kreuzkupplungen in organischer

Synthese“The Nobel Foundation

Kreuzkupplung

Selektive metallkatalysierte C-C Knüpfungsreaktion zweier verschiedener

Reaktionspartner mit speziellem Mechanismus

Palladium

• weniger reaktiv als Nickel, reaktiver als Platin

• EN von Pd ~ 2,2 • → relativ unpolare Pd-C Bindung

• Geringe Tendenz Ein-Elektronen-Reaktionen einzugehen, Oxidationsstufen 0 und II, selten IV

• Bildet in Oxidatiosstufe II quadratisch planare Low-Spin Komplexe

Geschichtliches

• 1855 Wurtzsche Synthese

2 R-X + Na → R-R + 2 NaX

• 1901 Ullmann Synthese

Adolphe Wurtz (1855). "Ueber eine neue Klasse organischer Radicale". Annalen der Chemie und Pharmacie 96 (3): 364–375F. Ullmann, Jean Bielecki (1901). "Ueber Synthesen in der Biphenylreihe". Chemische Berichte 34 (2): 2174–2185

Geschichtliches

• 1963 Castro-Stephens-Kupplung

• 1972 Kumada-Kupplung

- The Substitution of Aryl Iodides with Cuprous Acetylides. A Synthesis of Tolanes and Heterocyclics R. D. Stephens und C. E. Castro J. Org. Chem.; 28 (1963) 3313 - 3315

- Kohei Tamao, Koji Sumitani, Makoto Kumada (1972). "Selective carbon-carbon bond formation by cross-coupling of Grignard reagents with organic halides. Catalysis by nickel-phosphine complexes". J. Am. Chem. Soc. 94 (12): 4374–4376

Heck• 1967

• 1972

- R.F.HeckContribution from the Research Center of Hercules Inc.,Wilmington, Delaware 19899. Received December 7, 1967- R. F. Heck, J. P. Nolley, Jr.: Palladium-catalyzed vinylic hydrogen substitution reactions with aryl, benzyl, and styryl halides, J. Org. Chem. 1972, 37(14), S.2320–2322.

Heck Reaktion

• Verknüpfung zweier sp2-Zentren

Heck

R2-X sp2 R1 sp2

Alkenyl, Aryl-Cl, -Br, -I, -OSO2CF3

Alkenyl--CO2R, -COR, -CHO, -H, -Ar, -CN

Aryl-N2

+, -CO-O-CO-Ar/R, -CO-O-R

Heck Mechanismus

Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen. 3. Auflage, S.721, Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9

Kreuzkupplung Mechanismus

Negishi-Kupplung

• 1977

– Erweiterung der möglichen Kupplungspartner

A. O. King, N. Okukado, E.-i. Negishi: Highly general stereo-, regio-, and chemo-selective synthesis of terminal and internal conjugated enynes by the Pd-catalysed reaction of alkynylzinc reagents with alkenyl halides , in: Chem. Comm. 1977, 683

R-ZnX R'-X

sp3, sp2, sp sp3, sp2

LiCl

Negishi-Kupplung Mechanismus

Synthese der Edukte

Suzuki-Kupplung

• Im wässrigen Durchführbar• Kaum toxisch auf Grund der Bor-Verbindungen

Norio Miyaura, Akira Suzuki: Stereoselective synthesis of arylated (E)-alkenes by the reaction of alk-1-enylboranes with aryl halides in the presence of palladium catalyst. In: J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1979, S. 866–867.

Suzuki-Kupplung

Vitamin A

Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen. 3. Auflage, S.721, Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9

Paclitaxel, Taxol®

S. J. Danishefsky, J. J. Masters, W. B. Young, J. T. Link, L. B. Snyder, T. V. Magee, D. K. Jung, R. C. A. Isaacs, W. G. Bornmann, C. A. Alaimo, C. A. Coburn, and M. J. Di Grandi, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2843

Discodermolid

A. B. Smith III, T. J. Beauchamp, M. J. LaMarche, M. D. Kaufman, Y. Qiu, H. Arimoto, D. R. Jones, K.Kobayashi, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8654 – 8664