Suzuki–Miyaura 反应怎么做稳:定位瓶颈,锁定可复现窗口(含选型导航及产品表1–表5)
Suzuki–Miyaura 反应怎么做稳:定位瓶颈,锁定可复现窗口(含选型导航及产品表1–表5)
1、现实问题:为什么 Suzuki 不能只靠经验配方:需要用“通用框架”把反应做得可迁移、可复现
在药物分子、农化中间体与有机功能材料中,C–C 键的构建往往不是一次性的“做成就结束”,而是会在不同底物、不同官能团组合、不同规模与不同设备条件下反复出现。真正消耗研发时间的,常常不是某一次反应本身,而是下面三类高频矛盾:
1)可迁移性不足:
同一套条件在一组底物上表现良好,换到底物结构(位阻、电子效应、杂芳配位位点)或离去基类型(Br/Cl/OTf)后,反应窗口突然收缩,原先的经验难以直接复用。
2)可诊断性不足:
当反应“慢、停、杂质变多”时,问题可能来自不同环节:活性 Pd 物种生成是否顺利、氧化加成门槛是否过高、转金属化是否被离子环境/相行为拖慢、还原消除是否被位阻与配体环境限制。若没有清晰的分层框架,排查往往变成“在配方里盲试”。
3)可标准化不足:
走向放大时,传质、相分离、盐负担、加料与温控等工程变量会放大“看不见的差异”,导致同一反应在不同批次或不同设备上出现转化与杂质谱的漂移。
Suzuki–Miyaura 偶联之所以被广泛采用,不只是因为它能构建 C–C 键,更因为它提供了一套可工艺化的交叉偶联方法体系:以有机硼试剂为碳片段供体,配合芳基/烯基卤化物或伪卤化物,在过渡金属(最常见为 Pd,也可为 Ni)催化下完成成键。
重要的是,这一方法体系往往可以把“为什么不动/为什么不稳”拆解为三步关键过程(氧化加成、转金属化、还原消除)以及对应的可调因素(催化体系、底物与电亲体、离子与相行为、硼端形态),从而把优化从“试配方”变成“按步骤定位与收敛”,更容易得到可迁移、可复现的条件窗口。其在现代有机合成中的影响力,也在 2010 年诺贝尔化学奖相关材料中得到系统总结。
2、定义:什么是 Suzuki–Miyaura 偶联
Suzuki–Miyaura 偶联是一类以 Pd(也可为 Ni)催化为主的交叉偶联反应:在碱存在下,使有机硼试剂与芳基/烯基卤化物或伪卤化物发生偶联,构建新的 C–C 键。
2.1 三类关键参与者:硼端|电亲体|催化体系与碱
角色 | 常见形式(结构/写法) | 在反应里“做什么” |
A 有机硼试剂(提供 R 片段) | R–B(OH)₂(硼酸)、R–B(OR)₂、R–BF₃K、R–B(MIDA)… | 提供将被转移并参与成键的碳片段 R |
B 电亲体(提供另一段碳并携带离去基 X) | Ar–X / Vinyl–X(X = I, Br, Cl, OTf…) | 通过 C–X 键活化把另一段碳片段引入金属中心 |
C 催化体系与碱(发动机 + 条件开关) | Pd/Ni 前驱体 + 配体;碱与盐环境 | 生成并维持活性金属物种,推动关键步骤连续发生;碱/离子环境决定转金属化是否顺畅 |
备注说明:
(1)硼酸是什么?
“硼酸(boronic acids)”在 IUPAC Gold Book 中的定义为:具有通式 RB(OH)₂ 的化合物。
(2)碱不是“配角”
在 Suzuki–Miyaura 中,碱的作用通常不止于中和;它往往参与把硼端推进到更易发生转金属化的有效通道。不同碱、溶剂、含水结构与盐环境会显著改变转金属化的效率与可重复性。
3、Suzuki 怎么跑起来:三步反应流程 + 三个最常卡住的环节
Suzuki–Miyaura 偶联的催化循环通常可用三步概括:
氧化加成(Oxidative Addition)→ 转金属化(Transmetalation)→ 还原消除(Reductive Elimination)。
为了让术语更直观,可以把它理解为三道需要依次跨过的“关口”。每一道关口都对应一组最敏感的变量:只要先判断“卡在哪一步”,排查和优化就能从“盲试配方”变成“动最相关的旋钮”。
3.1 三道关口 × 关键变量映射
关口(步骤) | 这一步在做什么 | 常见卡点 | 优先排查/调整的变量(先→后) | 如何理解 |
1 氧化加成 | Pd(0) 插入 Ar–X,把电亲体“装到金属上” | 低温不动、诱导期长;Ar–Cl/杂芳更明显 | 催化体系(Pd源/配体/预催化剂) →电亲体难度(尤其 X=Cl;OTf 需单列做对照验证)→ 底物结构 | 启动门槛:活性 Pd 形态 + C–X 难度决定能否跨过“开门”这一步 |
2 转金属化 | 在碱与体系环境推动下,把硼端 R 转交给金属 | 能启动但整体慢;对碱/水/盐/相态很敏感 | 离子与相行为(碱/盐/溶剂/含水/传质) → 硼端供给方式(硼端形态作为变量入口) | 供给效率:有效硼物种是否到位 + 传质是否拖慢,直接决定周转速度与放大一致性 |
3 还原消除 | 金属上两段碳片段结合,释放新 C–C 键产物 | 原料消耗但产物增长慢;杂质谱变化 | 配体环境(电子/位阻) → 底物结构(位阻/杂原子/配位位点) | 出料效率:配体与底物共同决定产物释放速度,以及副反应分流的比例 |
注:很多体系以 Pd(II) 预催化剂起步,需先完成预活化/还原生成有效 Pd(0)(或相应活性态),再进入三步循环。
4、把体系先分层:离去基是什么(I/Br/Cl/OTf)+ 底物是哪一类(芳基/杂芳/位阻)
4.1 电亲体难度分层
说明:下表是常见经验趋势,用于“先分层定位”;具体难度会随配体/催化体系、底物结构、溶剂与温度而改变(尤其是杂芳与 OTf 体系)。
电亲体类型 | 启动门槛与敏感性(经验层级) | 常见场景 | 优先关注点(对应三步循环) |
Ar–I / Vinyl–I | 通常较易启动,条件相对宽 | 快速跑通、方法学基线 | 先看后段:选择性与操作/后处理(启动通常不是瓶颈) |
Ar–Br / Vinyl–Br | 通用主力:门槛与稳定性较均衡 | 研发筛选、一般工艺路线 | 两头都要看:启动 + 供给(氧化加成与转金属化都可能决定速度/复现) |
Ar–Cl / 杂芳–Cl | 门槛更高、对体系与条件更敏感 | 成本/可得性驱动的路线;杂芳常见 | 先看启动门槛(氧化加成更常卡住;催化体系(Pd源/配体/预催化剂)的启动能力与耐久性更关键);随后再看转金属化(供给/相行为)是否拖后腿 |
Ar–OTf(等伪卤) | 条件敏感:OA 不弱于 Ar–Br;更受水/碱/底物与副反应影响,先对照定位再优化。 | 由酚/烯醇衍生(OTf)引入 | 先做对照验证再优化,先对照确认卡点 → 再调水/碱/副反应窗口 |
4.2 底物类型分层:哪些结构会显著抬高门槛或放大波动
底物类型(常见“难点来源”) | 代表特征 | 常见风险/卡点 | 优先关注点(对应三步循环) |
普通芳基电亲体(基线类) | 苯环或简单取代芳基(无强配位位点) | 通常更容易得到可复现基线 | 先看启动门槛(氧化加成)能否顺畅;再看转金属化是否受相行为影响 |
杂芳电亲体(配位/抑制风险) | 含 N/O/S 杂原子的芳环(吡啶、吡嗪、喹啉、噻唑等) | 启动变慢、诱导期变长;杂质谱更复杂;催化体系差异更容易被放大 | 优先关注:启动门槛 + 催化体系匹配(Pd源/配体/预催化剂的启动能力与耐久性);必要时再锁相行为,避免局部条件差放大抑制 |
位阻大电亲体(空间障碍) | 邻位取代、二邻位取代(2,6-取代)、拥挤的杂芳 | 低温不动或速率显著下降;需要更强启动/更高温 | 优先关注:启动门槛(氧化加成)与配体位阻/电子性匹配;其次关注还原消除是否成为限制 |
强吸电子/活泼官能团电亲体(条件窗口敏感) | 带强吸电子基团或易副反应位点(如某些活泼羰基体系等) | 更容易出现副反应/选择性漂移;对碱强度更敏感 | 优先关注:选择性与分流(常在后段体现),同时避免过强碱/过苛刻条件导致副反应放大 |
烯基电亲体(Vinyl–X) | 乙烯基/取代烯基卤化物或伪卤 | 可能更受条件与底物结构影响(如异构化/副反应风险随体系变化) | 先看启动门槛是否足够,再关注体系是否出现分流(副反应/异构化等) |
5、Suzuki 想做稳,先把4类因素分清:催化体系|电亲体|离子与相行为|硼端
变量簇 | 主要影响的关口 | 典型表现 | 优先动作(先验证、再优化) |
催化体系变量(Pd源/配体/预催化剂) | 关口1(启动门槛) + 全程耐久 | 诱导期长短差很多;低温是否能启动;后半程是否掉速/更易失活 | 先用更强启动/更流程化的催化体系(Pd源/配体/预催化剂组合)做对照,确认是否门槛主导;再做耐久对照看后半程曲线 |
电亲体与底物结构变量(X 类型 + 芳基/杂芳/位阻/配位位点) | 关口1(氧化加成门槛) + 副反应分流 | 同一催化体系下 Ar–Br 顺畅而 Ar–Cl 卡住;杂芳更易抑制或杂质谱变复杂 | 先做“难度分层对照”(Br vs Cl;芳基 vs 杂芳)定位门槛来源;再针对底物结构做催化体系匹配(调整 Pd源/配体/预催化剂) |
离子与相行为变量(碱/盐/溶剂/含水/两相传质) | 关口2(转金属化供给效率) + 放大一致性 | 能启动但整体慢;对含水量、盐负担、搅拌/投料顺序极敏感;放大后更易漂移 | 先锁定相态(均相/两相)与含水量;再控制盐负担与投料节奏,把“称量量≠可反应量”的波动压下去 |
硼端形态变量(硼试剂形态与释放/活化路径) | 关口2(供给稳定性)与起速/复现 | 同一条件下起速与曲线对硼源形态强依赖;批次/储存状态变化导致波动 | 当怀疑硼端形态主导时,转入硼源做形态选型与排查(硼酸/硼酸酯/BF₃K/MIDA 等) |
6、常见现象如何快速定位(先做哪一个对照)
结果信号 | 更可能卡在哪一步 | 第一步验证对照 | 验证后优先调整哪类因素 |
低温不动/诱导期长(升温才勉强动) | 启动门槛(氧化加成)更可能主导 | 在尽量可比条件下做“易电亲体 vs 难电亲体”对照(常用 Ar–Br vs Ar–Cl) | 先调催化体系(Pd源/配体/预催化剂)以降低启动门槛;再回看电亲体/底物结构匹配 |
能启动但整体慢(对碱/溶剂/含水极敏感) | 供给效率/环境(转金属化 + 相行为)更可能主导 | 先把相态 + 含水量锁定(均相或两相二选一),只改搅拌/投料顺序,看曲线是否大变 | 优先调离子与相行为(碱/盐/溶剂/含水/传质),先把可重复性锁住 |
前半程正常、后期掉速/放大漂移 | 耐久性 + 盐负担/传质问题 | 做“盐负担探针”:其它不变,仅降低无机盐/碱当量或改善析盐/黏稠,看后半程是否回升 | 并行两条:调催化体系的耐久性(更耐失活的 Pd源/配体/预催化剂组合) + 调相行为/盐负担(减少析盐、改善传质) |
杂质谱漂移/选择性变差 | 分流/选择性窗口(多步都可能牵动) | 做“催化体系对照”:同底物并行传统基线催化体系 vs 强启动/更耐久催化体系,看杂质谱是否随体系显著切换 | 若随催化体系切换明显 → 优先调配体/催化体系组合;若随底物敏感位点变化明显 → 调底物/电亲体策略 |
7、主要应用版图
应用领域 | 为什么 Suzuki 在此高频出现 | 典型任务 |
药物发现 → 工艺制造 | 联芳键/杂芳键在药物骨架里极常见;Suzuki 是工业界制造中非常常用的联芳构键方式之一,也常被作为工艺路线开发与放大验证的主力偶联反应。 | 结构–活性关系(SAR)并行改造;“同骨架换芳环/杂芳环”的系列化;从克级到公斤级的工艺放大与杂质谱控制 |
复杂分子与方法学演进 | 作为“可迁移的偶联框架”,它不断推动更高效/更稳健的配体与预催化剂体系、以及更偏绿色/更易合规的条件窗口(例如水相/水介质或降低有机溶剂依赖的体系)。 | 难电亲体/杂芳底物的条件拓展;降低催化剂负载与金属残留导向的工艺优化;把偶联做成更可复制的“标准操作窗口” |
材料与高分子(共轭结构) | Suzuki 不仅用于小分子,也用于共轭聚合物的构建(Suzuki 聚合/缩聚),在有机电子材料等路线中常作为关键构键方法之一。 | 构建共轭主链与给受体单元;单体库扩展与结构窗口筛选;面向材料性能的批次一致性与规模化制备 |
8、产品导航表|Suzuki–Miyaura 偶联:按科研任务快速定位产品表(1-5)
科研/实验需求 | 建议优先看哪张表 | 为什么先看它 | 同时建议联动查看 |
要先把反应“跑起来”,确认体系是否能稳定启动(先做基线/摸底) | 表3 Pd 源与预催化剂 | 启动慢/不启动多数先由“Pd 起点物料与活化路径”决定:选 Pd(0) 还是 Pd(II)、是否用 G3 预催化剂,会直接改变诱导期与批次复现 | 表2(碱/盐环境)+表5(用标准底物对照:溴苯/对溴甲苯) |
难底物(芳基氯/杂芳氯)启动困难(Ar–Cl、2-氯吡啶等) | 表4 配体(Buchwald 单膦家族) | 难底物瓶颈常在氧化加成与休眠态切换;SPhos/XPhos/RuPhos/BrettPhos 等决定“门槛与通道选择” | 表3(优先配套 G3 环钯预催化剂)+表2(K₃PO₄/K₂CO₃/Cs₂CO₃ 等碱) |
低 Pd 用量 + 放大复现(要把诱导期、掉速、批次漂移压住) | 表3 Pd 源与预催化剂 | 放大最怕“有效活性不确定”:G3 预催化剂与稳定 Pd 源更容易把启动与计量标准化,减少因预络合/活化差异引起的漂移 | 表2(控制水/盐负担与碱一致性)+表1(溶剂与相行为一致性) |
要优化速率/收率,但不想引入太多新变量(更偏“工艺友好”) | 表2 碱与盐类添加剂 | 在不换催化体系大框架时,碱/盐常是最快的“旋钮”:K₂CO₃、K₃PO₄、Cs₂CO₃、KF/CsF、PTC 会显著改变转金属化与相行为 | 表1(溶剂窗口/两相行为)+表5(硼源形态对照:PBA vs Bpin vs BF₃K) |
出现“后期掉速/反应曲线不稳定”(前快后慢、到某转化后停) | 表2 碱与盐类添加剂 | 后期掉速常与盐累积、分层/乳化、碱溶解度下降相关;先从碱种类与氟化物/相转移盐是否需要入手最直接 | 表1(溶剂/水比例与相行为)+表3(是否需要更流程化的 Pd 源) |
杂质谱漂移/副反应增多(脱硼、还原脱卤、偶联副产物变多) | 表5 偶联伙伴与底物对照 | 很多“看似催化剂问题”其实来自硼源形态与底物类型:硼酸水合/酸酐、硼酸酯水解、强碱下脱硼等会直接改变杂质谱 | 表2(避免过强碱;选更稳健碱/盐)+表4(位阻/电子匹配抑副反应) |
硼源不稳定或批次差大(称量后结块、溶解性忽高忽低) | 表5 偶联伙伴与底物对照 | 先把“硼源形态”变得可控:PBA ↔ Bpin ↔ BF₃K ↔ MIDA boronate 的差异,会直接影响有效硼含量与释放速率 | 表2(是否需 KF/CsF 活化)+表1(溶剂/含水量控制) |
需要做迭代偶联/模块化拼接(一步步搭骨架、控硼源活性) | 表5 偶联伙伴与底物对照 | MIDA 硼酸酯是“控释放/可编程硼源”路线的核心;B₂pin₂/9-BBN 是“先制硼源再偶联”的上游工具 | 表3(选择更稳健 Pd 源)+表4(选能兼容多步的配体体系) |
想把卤代物先做硼化再偶联(Miyaura borylation → Suzuki) | 表5 偶联伙伴与底物对照 | B₂pin₂ 与 9-BBN 属于“构建偶联伙伴”的关键试剂:先把底物转成 Bpin/有机硼,再进入 Suzuki 以提高路线灵活性 | 表1(溶剂选择)+表2(碱与盐环境) |
两相体系/传质问题明显(分层、乳化、搅拌敏感) | 表1 溶剂与分析/后处理对照 | 先用溶剂决定相行为:甲苯/水、2-MeTHF/水、EtOH/水等会决定碱溶解与传质窗口 | 表2(PTC:TBAB;以及碱溶解度匹配) |
只是要做方法学对照/建分析曲线(确定 GC/LC 定量可靠) | 表1 溶剂与分析/后处理对照 | 高纯溶剂与 GC 内标(3-己醇)能先把“测量的不确定性”降到最低,避免把分析误差当成化学问题 | 表5(选标准底物:溴苯/对溴甲苯) |
表1|溶剂与分析/后处理用对照(按溶剂类型归并)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用(与 Suzuki–Miyaura 偶联相关) |
溶剂|极性非质子(反应/分析/后处理) | 75-05-8 | 乙腈(ACN) | 质谱级 (MS), UltraPureChrom™, UHPLC级 | 常作反应或后处理/分析用溶剂(LC/LC-MS 友好);用于溶解有机底物/部分盐体系的共溶剂与取样稀释;高纯度有利于降低“杂质谱漂移/基线污染”。 | |
溶剂/相行为|水相(两相/碱溶解/传质) | 7732-18-5 | 水 | 质谱级 (MS), UltraPureChrom™, UHPLC级 | 两相 Suzuki(如 甲苯/水、2-MeTHF/水)常用水相;决定无机碱溶解度、盐负担与相行为(分层/乳化),直接影响放大复现与速率稳定。 | |
溶剂|醇类(绿色/水相兼容) | 64-17-5 | 乙醇 | 优级试剂, water≤0.3% | 可用于乙醇/水体系或作共溶剂提升底物与硼酸溶解度;更偏“放大友好/易处理”的溶剂选择之一(需按底物与催化体系验证副反应与选择性)。 | |
溶剂|高极性非质子(难溶底物/盐体系) | 67-68-5 | 二甲基亚砜(DMSO) | 医药级, PharmPure™ | 强溶解能力,利于难溶底物/无机盐参与的 Suzuki;但可与金属/盐环境相互作用,可能改变催化物种与选择性——适合“难底物/高盐负担”场景的小试筛选与对照。 | |
溶剂|醚类(常用反应溶剂) | 109-99-9 | 四氢呋喃(THF) | 无水级, ≥99.9%, 无稳定剂 | 常用醚溶剂,适合硼酸酯/部分有机底物;无水级有利于控制含水波动(避免批次差异),常作筛选起点或与水/醇共溶。 | |
溶剂|高沸点醚(芳基氯/高温窗口) | 123-91-1 | 1,4-二氧六环 | 无水级, ≥99.8% | Suzuki(尤其芳基氯/较难底物)常用高沸点溶剂之一,适合提高温度窗口与溶解性;无水级有利于“盐环境/相行为”一致性。 | |
溶剂|高极性非质子(难溶底物/高盐体系) | 68-12-2 | N,N-二甲基甲酰胺(DMF) | 无水级, ≥99.8% | 适合无机碱与极性底物参与的 Suzuki(提升溶解与传质);但对催化物种/配体环境较敏感,常用于“难溶/杂芳底物”的工艺筛选。 | |
溶剂|芳香族高沸点(高温/惰性溶剂) | 108-90-7 | 氯苯 | 无水级, ≥99.8% | 芳香族高沸点溶剂,常用于需要更高温度窗口的偶联体系;对两相体系与溶解性调配也常作为选择之一。 | |
溶剂|芳香族(经典两相/放大常用) | 108-88-3 | 甲苯(易制毒) | 无水级, ≥99.8% | Suzuki 经典溶剂,可与水相组成两相体系;放大时过滤/分相操作成熟,常用于工艺化与复现优化(需匹配相转移/碱溶解策略)。 | |
溶剂|绿色醚替代(放大/相行为更友好) | 96-47-9 | 2-甲基四氢呋喃 | 无水级, ≥99%, 无稳定剂 | THF 的常见绿色替代,沸点更高、两相行为更易管理;常用于放大导向的 Suzuki(尤其需要兼顾传质与后处理时)。 | |
分析/内标|GC 定量用对照物 | 623-37-0 | 3-己醇 | ≥98%(GC) | 常用 GC 级对照/内标溶质之一:可用于 Suzuki 反应监控与收率/杂质谱定量(不参与反应本身),帮助提高批次数据可比性与放大过程的分析一致性。 |
表2|碱与盐类添加剂(碳酸盐/氢氧化物/磷酸盐/氟化物/PTC)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用(与 Suzuki–Miyaura 偶联相关) |
碱|强碱(探索变量/敏感体系慎用) | 1310-73-2 | 氢氧化钠 | 优级试剂, ≥96% | 强碱可加速部分体系转金属化,但更易诱发硼酸/硼酸酯的副反应(如脱硼)与杂质谱波动;更适合在已验证相容性时使用。 | |
碱|强碱(高风险变量/需验证) | 1310-58-3 | 氢氧化钾 | 无水级, ≥99.95% metals basis | 强碱,可能加快转金属化但更易带来脱硼/副反应与杂质谱漂移;更适合“已知体系/特定底物”下的强化条件,不建议作为通用首选。 | |
碱|强碱/无水条件变量(高活性但更“挑体系”) | 865-47-4 | 叔丁醇钾 | ≥99.99% metals basis, May contain 0.5% Na | 强碱、强离子性:可显著加速部分体系的转金属化/去质子化相关过程,常用于“需要更强驱动力”的偶联窗口;但也更易诱发硼酸/硼酸酯副反应(脱硼、杂质谱漂移),放大复现需严控含水量与投料顺序。 | |
碱|碳酸盐(经典温和碱) | 497-19-8 | 碳酸钠 | 无水级, 优级试剂, 适用于分析 | 经典温和碱,常用于芳基溴/碘及部分芳基氯体系;对官能团更宽容,常作为“基线对照碱”用于建立复现。 | |
碱|碳酸盐(通用/放大常用) | 584-08-7 | 碳酸钾 | 无水级, 高级纯, 试剂级, ≥99% | Suzuki 最常用碱之一;在二氧六环、THF、DMF 等体系或两相条件下应用广,常用于提升速率并兼顾可操作性与放大复现。 | |
碱|碳酸盐(强碱性/高溶解度,常用于难底物) | 534-17-8 | 碳酸铯 | purum p.a., ≥98%(T) | Cs₂CO₃ 常用于提升难底物(含部分芳基氯/杂芳)偶联速率;但碱性更强、盐负担更大,需关注脱硼/副反应与后处理成本。 | |
碱|磷酸盐(通用稳健碱) | 7778-53-2 | 磷酸钾(K₃PO₄) | 无水级, ≥98% | 常用稳健碱之一(实际多指 K₃PO₄ 体系),在芳基氯/杂芳底物中应用广;有利于减少“过强碱”带来的副反应风险,常作放大友好选择。 | |
添加剂/盐|氟化物(活化硼源/促进转金属化) | 7789-23-3 | 氟化钾 | 适用于分析, ACS, 优级品 | F⁻ 可活化部分硼酸酯/硼酸衍生物并促进转金属化;常与极性溶剂/相转移策略配合使用(需注意溶解度与盐负担)。 | |
添加剂/盐|氟化物(强活化/难底物常用) | 13400-13-0 | 氟化铯 | UltraBio™, ≥99%(F) | CsF 常用于活化硼酸酯/促进转金属化,尤其在部分难底物/难转金属化体系中更有效;但成本与盐负担更高,适合作为“强化条件”选项。 | |
添加剂|相转移/离子环境调节 | 1643-19-2 | 四丁基溴化铵 | 离子对色谱级, ≥99% | 常用相转移催化剂/盐添加剂,促进两相体系中无机碱/硼物种进入有机相并改善传质;也可改变离子环境从而影响速率与复现(适合做“是否需要 PTC”的对照)。 |
表3|Pd 源与预催化剂(从“Pd 起点物料”到 G3 环钯)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用(与 Suzuki–Miyaura 偶联相关) |
Pd 源|Pd(0)(配体筛选/稳态对照) | 51364-51-3 | 三(二亚苄基丙酮)二钯(0) | ≥99.95% metals basis | 常用 Pd(0) 起点(Pd₂(dba)₃):便于与不同膦配体组合做条件筛选与对照;对“实际配位态/有效活性”更敏感,复现依赖配体当量、预活化方式与溶剂/盐环境一致性。 | |
Pd 源|Pd(II) 前驱体(原位生成活性物种) | 3375-31-3 | 醋酸钯 (II) (47% Pd) | 适用于合成 | 常用 Pd(II) 起点物料,配合膦配体/添加剂原位生成活性 Pd(0)/Pd(II) 物种;适合做“配体/条件筛选”的基线 Pd 源。 | |
Pd 源|Pd(II) 预催化剂(双膦稳健对照) | 95464-05-4 | [1,1'-双(二-苯基膦基)二茂铁]氯化钯(II),二氯甲烷复合物(1:1) | ≥99.3% metals basis | PdCl₂(dppf)·CH₂Cl₂:经典稳健 Pd(II)/二齿双膦体系,常用作 Suzuki 的“基线对照”与方法学起点;对部分底物可提供更耐久的催化寿命与较干净的杂质谱(但启动方式与还原过程需匹配条件)。 | |
Pd 源|Pd(II)-膦配合物(稳定预催化剂/对照) | 13965-03-2 | 双(三苯基膦)二氯化钯(Ⅱ) | Pd 15.2% | 经典 Pd(II) 预催化剂/对照体系,固体更稳定、称量复现好;通常需在反应中被还原生成活性 Pd(0),适合做“传统 PPh₃ 体系基线”。 | |
Pd 源|预成 Pd(0)(快速启动/传统体系) | 14221-01-3 | 四(三苯基膦)钯(0) | Pd ≥8.9% | 经典预成 Pd(0) 源,常用于芳基溴/碘等较易底物的快速启动;对空气/储存与有效活性含量更敏感,放大复现时需重视操作一致性。 | |
预催化剂|Buchwald G3|RuPhos Pd G3(难底物/低Pd启动更流程化) | 1445085-77-7 | RuPhos-G3-环钯 | ≥99.95% metals basis | 第三代(G3)环钯预催化剂:更易形成活性 Pd(0),用于芳基氯/杂芳底物等“启动门槛高”场景;相对原位配位更利于降低诱导期与批次波动,适合低 Pd 用量与放大复现导向筛选。 | |
预催化剂|Buchwald G3|XPhos Pd G3(通用难底物启动) | 1445085-55-1 | XPhos-G3-环钯配合物 | ≥99.95% metals basis | 第三代环钯预催化剂:面向较难底物时提供更稳定的“快速启动”与更一致的有效催化物种生成;常作为方法学/放大时的流程化 Pd 来源(降低因配体计量与预络合差异导致的漂移)。 | |
预催化剂|Buchwald G3|SPhos 类环钯(芳基氯/杂芳底物常用窗口) | 1445085-82-4 | 甲磺酸(2-二环己基膦-2',6'-二甲氧基-1,1'-联苯基)(2'-氨基-1,1'-联苯-3-基)钯(II) | ≥99.95% metals basis | 典型第三代环钯预催化剂(SPhos 家族配位环境):强调“更可控生成活性物种”的启动一致性;在难底物与低 Pd 条件下常用于提高启动可靠性与批次复现(尤其对芳基氯/杂芳底物)。 | |
预催化剂|Buchwald G3|BrettPhos Pd G3(流程化启动/难底物) | 1470372-59-8 | BrettPhos Pd G3 | ≥98% | BrettPhos 配套 G3 预催化剂:强调快速、可重复地产生活性物种;常用于难底物/低 Pd 条件以缩短诱导期并稳定反应曲线(也便于放大时标准化投料与预活化步骤)。 |
表4|配体(自由膦:传统对照 + Buchwald 单膦家族)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用(与 Suzuki–Miyaura 偶联相关) |
配体|三芳基单膦(传统基线/对照) | 603-35-0 | 三苯基膦 | ≥99%(GC) | 传统基线配体:用于建立“经典 Pd–PPh₃ 体系”的对照与可重复的起点筛选;常用于芳基溴/碘等相对易底物,亦可用于对比 Buchwald 型强给电子单膦在 Ar–Cl 启动上的提升。 | |
配体|二齿双膦(稳健螯合/耐久对照) | 12150-46-8 | 1,1'-双(二苯基膦)二茂铁(DPPF) | ≥99% | 经典二齿双膦:常用于提升催化剂寿命与过程稳健性;在 Suzuki 中可作为“耐久/选择性”方向的对照配体(与单膦体系对比其启动与速率特征)。 | |
配体|Buchwald 型联芳基单膦(简化骨架/筛选起点) | 224311-51-7 | 2-(二叔丁基膦)联苯 | ≥99% | Buchwald dialkylbiaryl 单膦的基础骨架之一:强给电子+位阻可提升 Pd(0) 活性与氧化加成效率;常用作筛选/对照起点,用于评估对芳基氯/杂芳底物的启动改善。 | |
配体|Buchwald 型联芳基单膦|SPhos(通用难底物窗口) | 657408-07-6 | 2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯 | ≥98% | SPhos:常用通用型 Buchwald 单膦,兼顾活性与操作窗口;在 Suzuki(尤其 Ar–Cl/杂芳)中常用于降低启动门槛、改善低 Pd 用量时的耐久与批次一致性。 | |
配体|Buchwald 型联芳基单膦|RuPhos(提高难底物启动) | 787618-22-8 | 2-双环己基膦-2 ',6'-二异丙氧基联苯 | ≥98% | RuPhos:强给电子+位阻的 dialkylbiaryl 单膦,常用于提升对芳基氯/杂芳底物的启动与选择性;也常与对应 G3 预催化剂配套以提高低 Pd 条件下的复现。 | |
配体|Buchwald 型联芳基单膦|XPhos(通用难底物) | 564483-18-7 | 2-二环己基磷-2',4',6'-三异丙基联苯 | ≥97% | XPhos:通用型强给电子单膦之一,常用于芳基氯/杂芳底物的 Suzuki;作为“配体筛选矩阵”的核心成员,用于在活性、选择性与耐久之间找平衡。 | |
配体|Buchwald 型联芳基单膦|BrettPhos(极位阻/难底物) | 1070663-78-3 | 2-(二环己基膦)3,6-二甲氧基-2′,4′,6′-三异丙基-1,1′-联苯 | ≥97% | BrettPhos(自由配体):强给电子且位阻更大,常用于推动“难氧化加成底物”的启动并抑制副反应通道;适合与 Pd 源/预催化剂组合做难底物的条件窗口拓展。 |
表5|偶联伙伴与底物对照(硼源 + 卤代/OTf 底物)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用(与 Suzuki–Miyaura 偶联相关) |
硼源|硼酸(基础对照/最常见核对物料) | 98-80-6 | 苯硼酸(PBA)(含有数量不等的酸酐) | ≥99.5% | 经典芳基硼酸对照硼源;注意“含酸酐/水合度”会影响有效硼酸含量与盐环境,从而导致速率/复现波动——做放大或对照时常与硼酸酯/三氟硼酸盐交叉验证。 | |
硼源|硼酸酯(更稳定/更易储存) | 24388-23-6 | 苯硼酸频哪醇酯 | ≥98% | 常用芳基硼酸酯:更耐储存与操作,适合对水敏感或需要更稳定供料的场景;偶联中通常需要在碱/少量水条件下转化为活性硼物种。 | |
硼源|有机三氟硼酸盐(稳定供料/复现友好) | 153766-81-5 | 苯基三氟硼酸钾 | ≥98% | 稳定、易称量的硼源形态:相较硼酸更不易因水合/酸酐导致有效含量波动;常用于提升放大复现与储存稳定性(反应中需在碱/水环境下活化)。 | |
硼源|烯基三氟硼酸盐(稳定烯基化) | 13682-77-4 | 乙烯三氟硼酸钾 | ≥97% | 稳定的烯基硼源,用于 Suzuki 烯基化(构建 C(sp²)–C(sp²));相对烯基硼酸/部分烯基硼酸酯更耐储存与称量,适合做放大与复现导向的烯基偶联。 | |
硼源|MIDA 硼酸酯(“掩蔽硼酸”用于迭代偶联/控释放) | 109737-57-7 | 苯硼酸甲基亚氨基二乙酸酯 | ≥95% | MIDA boronate:通过水解/条件触发释放活性硼酸,常用于迭代 Suzuki(模块化拼接)或需要“更可控硼源活性”的体系;不作为通用添加剂,而是作为“硼源形态策略”。 | |
硼源|烯基 Bpin(高反应性烯基偶联伙伴) | 75927-49-0 | 4,4,5,5-四甲基-2-乙烯基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷(含稳定剂吩噻嗪) | ≥93% | 典型乙烯基硼酸酯(vinyl-Bpin):用于 Suzuki 引入乙烯基片段;含稳定剂用于抑制自聚/副反应,放大时需关注储存与投料暴露条件以保持有效活性与杂质谱稳定。 | |
硼源/构建试剂|二硼试剂(Miyaura 硼化:制备偶联伙伴) | 73183-34-3 | 双(频哪醇合)二硼 | ≥99% | B₂pin₂:用于 Miyaura borylation 制备芳基/烯基硼酸酯,是 Suzuki 体系“上游构建偶联硼源”的关键试剂;也常用于方法学路线中把卤代物先转为 Bpin 再偶联。 | |
硼源/试剂|9-BBN 体系(构建烷基硼试剂) | 21205-91-4 | 9-硼双环[3.3.1]壬烷二聚体 | 试剂级 | 9-BBN 二聚体是制备 9-BBN 加成的有机硼(尤其烷基硼)常用起点;相对“现成硼酸”更偏合成路线型硼源,用于拓展底物类型与选择性控制。 | |
底物/对照|芳基溴(常用方法学标准) | 108-86-1 | 溴苯 | Standard for GC, ≥99.5%(GC) | 典型芳基溴底物(比芳基氯更易偶联),常用于条件初筛/对照与建立 GC 定量方法;作为“反应是否正常启动”的基准底物很实用。 | |
底物/对照|芳基溴(方法学基准底物) | 106-38-7 | 对溴甲苯 | ≥99% | 典型芳基溴模型底物(比芳基氯更易偶联),用于条件初筛、速率/收率对照与建立 GC 定量方法;适合作为“体系是否能稳定启动”的基准底物。 | |
底物/对照|芳基溴(电子给体取代:常用对照) | 104-92-7 | 对溴苯甲醚 | ≥99% | 常用芳基溴对照底物(带给电子取代),用于比较不同配体/碱/溶剂对速率与选择性的影响;也常用于评估杂质谱与副反应(如偶联副产物、还原脱卤等)。 | |
底物/对照|芳基氯(难底物基准) | 106-43-4 | 对氯甲苯 | 化学纯(CP), ≥97% | 典型芳基氯模型底物(相对更难氧化加成),常用于评估催化体系对 Ar–Cl 的启动能力与放大稳定性;也可用于建立 GC/杂质谱对照。 | |
底物/对照|杂芳氯(N 配位干扰型难底物) | 109-09-1 | 2-氯吡啶 | 99% | 典型“杂芳氯难底物”:N 位点易配位 Pd 干扰催化循环,常用于检验配体/催化体系对杂芳底物的耐受与稳定性;适合作为方法学挑战底物对照。 | |
离去基/底物|芳基三氟甲磺酸酯(Triflate:替代卤代物的电离型底物) | 17763-67-6 | 三氟甲烷磺酸苯酯 | ≥98%(GC) | 代表性“芳基三氟甲磺酸酯”底物:用于从酚衍生物路线进入 Suzuki(OTf 作为离去基);常作为与 Ar–Br/Ar–Cl 的反应性对照,检验催化体系对不同电离型底物的适配。 |
注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。
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