Согласованные реакции

2.7.1.1. Согласованные реакции

Окислительное присоединение

Арил- и винилгалогениды при реакции с Pd(0) образуют соответствующие палладийорганические соединения. Такие процессы формально аналогичны образованию реактивов Гриньяра из металлического магния Mg(0) и органического галогенида. Однако в случае образования палладийорганического соединения предполагают, что происходит согласованное прямое «внедрение» палладия по связи углерод — галоген. Порядок реакционной способности при образовании палладийорганических соединений I > Br ~ OTf >> Cl >> F, показывает, что хлор- и фторпроизводные обычно инертны в таких процессах.

Например, Pd(PPh3)3 реагирует с йодбензолом при комнатной температуре, а аналогичное внедрение палладия в бромбензол требует нагревания до 80 °C. Хотя алкилгалогениды вступают в реакции окислительного присоединения Pd(0), образующиеся алкил палладиевые соединения обычно отличаются малой стабильностью.

Рисунок 1. Раздел 2.7.1.1. Согласованные реакции

Палладий(0) проявляет в некоторой степени нуклеофильные свойства, поэтому электроноакцепторные заместители увеличивают активность арил-галогенидов в реакциях окислительного присоединения. Так, индуктивный эффект иминного фрагмента позволяет вступать в реакции окислительного присоединения Pd(0) 2-хлорпиримидину (лишь немногим менее активен, чем бромбензол) и даже 3-хлорпиридину [135] (даже малое влияние существенно увеличивает скорость процесса по сравнению с хлорбензолом). Однако следует отметить, что в последнем случае необходимо использование более активного палладиевого катализатора (разд. 2.7.2.2.). Параллель между активностью субстратов по отношению к атаке нуклеофилами и их способностью вступать в реакции окислительного присоединения Pd(0) не всегда удаётся обнаружить. Например, 4-хлорпиридин более склонен к реакциям с нуклеофильными реагентами, чем 2-хлорпиридин, и тем не менее именно 2-изомер проявляет большую активность в реакциях сочетания, катализируемых палладием(0) [136].

Восстановительное элиминирование

Палладийорганические соединения, содержащие два органических фрагмента, связанных с металлом, R1PdR2, обычно неустойчивы, и для них характерно элиминирование металла в степени окисления 0, сопровождающееся одновременным связыванием двух органических фрагментов. Поскольку такой процесс реализуется по согласованному механизму, стереохимия органических фрагментов остаётся неизменной.

Рисунок 2. Раздел 2.7.1.1. Согласованные реакции

1,2-Внедрение

Арилпалладийгалогениды легко присоединяются к двойным и тройным связям по согласованному и, следовательно, син-механизму, через предварительное образование π-комплекса (на схеме не показан)

Рисунок 3. Раздел 2.7.1.1. Согласованные реакции

Такие процессы реализуются наилучшим образом с участием электронодефицитных алкенов, таких, как этиловый эфир акриловой кислоты, хотя возможны и для изолированных, и даже для электроноизбыточных алкенов. В случае реакции с акрилатом палладий присоединяется к атому углерода двойной связи, ближайшему к карбонильной группе, то есть арильная группа присоединяется к β-углеродному атому.

1,1-Внедрение

Монооксид углерода и изонитрилы способны внедряться по связи палладий — углерод

Рисунок 4. Раздел 2.7.1.1. Согласованные реакции

β-Гидридное элиминирование

В том случае, когда в алкилпалладиевом соединении присутствует син-β-водородный атом, возможно быстрое элимирование гидрида палладия, приводящее к образованию алкена. Такие реакции проходят значительно быстрее в соединениях типа RPdX, чем в соединениях типа R2Pd. Именно такие процессы ответственны за неудачу при проведении катализируемых палладием реакций сочетания с алкил галогенидами.

Рисунок 5. Раздел 2.7.1.1. Согласованные реакции

Переметаллирование

Соединения палладия(II) (ArPdX и PdX2), реагируют с широким кругом металлоорганических соединений различной степени нуклеофильности, такими, как R4Sn, RB(OH)2, RMgX и RZnX с переносом группы R к палладию и замещением X. Детали механизма такого взаимодействия не вполне понятны и зависят от используемого металла, однако лучшая интерпретация таких процессов возможна, если предположить их синхронный характер

Рисунок 6. Раздел 2.7.1.1. Согласованные реакции


2.7.1.1. Согласованные реакции

Список литературы к главе 2

Глава 2

Дополнительно:


Физико-химические основы технологии химических волокон / В книге в краткой форме изложены физико-химические основы получения прядильных растворов и расплавов из волокнообразующих полимеров, а также формование, отделка, вытягивание, термообработка, крашение, стабилизация и модификация волокон. В отличие от существующих монографий и учебных пособий, посвящёФизико-химические основы технологии химических волокон
В книге в краткой форме изложены физико-химические основы получения прядильных ...
Физика нефтяного и газового пласта / Рассмотрены физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов, коллекторские и фильтрационные свойства горных пород, дана их классификация. Описаны методы повышения нефте- и газоконденсатоотдачи залежей углеводородов, приведены сведения о неньютоновских нефтях и системах, применяемых в нефтегазФизика нефтяного и газового пласта
Рассмотрены физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов, ...
Структурные исследования макромолекул спектроскопическими методами / Книга представляет собой монографию коллектива авторов. Отдельные статьи монографии посвящены спектроскопическому исследованию химического строения, конформаций и динамики макромолекул, структуры и морфологии полимерных кристаллов, строения поверхности полимеров. В ней рассматриваются все основные сСтруктурные исследования макромолекул спектроскопическими методами
Книга представляет собой монографию коллектива авторов. Отдельные статьи ...
Химия свободных радикалов / Книга Уотерса представляет интерес, поскольку в ней собран обширный материал, охватывающий главным образом органические реакции. Много внимания уделено прямым и косвенным опытным доказательствам. Автор везде, где можно, приводит доводы в пользу предполагаемого механизма. Так, например, одним из экспХимия свободных радикалов
Книга Уотерса представляет интерес, поскольку в ней собран обширный материал, ...