PHẢN ỨNG GHÉP cặp SUZUKI

PHẢN ỨNG GHÉP CẶP
SUZUKI


Thực hiện: LÊ HƯƠNG NHI
MSHV: 091009
Lớp: Hóa hữu cơ K17
PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT MỚI
TRONG TỔNG HỢP HỮU CƠ
NỘI DUNG
2
1. Giới thiệu về Akira Suzuki
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki
3. Ứng dụng
4. Kết luận
3
1. Giới thiệu về Akira Suzuki
Akira Suzuki
Akira Suzuki sinh năm 1930 tại
Hokkaido, Nhật Bản. Ông tốt nghiệp
tại Đại học Hokkaido và được làm trợ
giảng năm 1961.
Ông đã nghiên cứu sau tiến sĩ hai
năm với giáo sư Herbert C. Brown tại
Đại học Purdue và được phong giáo
sư năm 1971.
Akira Suzuki tập trung nghiên cứu
hóa hữu cơ đặc biệt là tổng hợp hữu
cơ. Ông là người khám phá ra phản
ứng ghép cặp Suzuki năm 1979.
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki

Phản ứng Suzuki trong tổng hợp hữu cơ đặc biệt
hữu dụng để điều chế các dien liên hợp có tính
chuyên biệt lập thể cao.



X : halogen
R : alkenyl, aryl hay allyl
Dùng Pd xúc tác và một baze như NaOH hay NaOEt,
phản ứng Suzuki cho ghép cặp của 1-alkenylboron
với một electrophile.
4
5
Chu trình xúc tác của phản ứng Suzuki
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki
6
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki
A. Phản ứng cộng oxy hóa
Đầu tiên là phản ứng cộng oxi hóa của halogen
vinyl và aryl với phức Pd
(0)
sinh ra sản phẩm trung gian
Pd
(II)
.
B. Phản ứng chuyển vị nhóm thế xung quanh
nguyên tử trung tâm
Chuyển nhóm R
1
từ bo đến trung tâm của phức là ion

paladi, dẫn đến kết qủa là phức Pd(II) chứa cả hai gốc R và
R
1
đã được liên kết với nhau
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki
C. Phản ứng tách - khử
Sản phẩm ghép tách ra khỏi phức và hoàn trả lại xúc tác.
9
Phản ứng đầu tiên được công bố là catecholborane với
alkyn đầu mạch cung cấp phương pháp điều chế (E)-vinylborane bằng
cách cộng syn của liên kết B-H vào alkyn.
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki
Mặt khác đồng phân đặc hiệu lập thể (Z)-vinylborane có thể
điều chế qua hai giai đoạn với sự hyboro hóa 1-halo-1-alkyn. Sản phẩm
thu được cho tác dụng với t- butyllithium sẽ tạo (Z)-vinylborane.
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki
 ƯU ĐIỂM
 Năm 1979, Suzuki và các cộng sự đã công bố rằng việc
sử dụng các hợp chất cơ boron khi có mặt chất nền có thể
thực hiện các phản ứng ghép cặp chéo với dẫn xuất halide, sử
dụng xúc tác palladium với những kết quả đạt được là rất khả
thi: phản ứng đạt hiệu suất cao, độ chọn lọc tốt, điều kiện
phản ứng êm dịu.
 Palladium thể hiện hoạt tính xúc tác rất tốt trong các phản
ứng hình thành liên kết carbon-carbon và hiện nay, kim loại
này đóng vai trò chính trong rất nhiều quá trình công nghệ
quan trọng. Palladium là hoạt chất xúc tác không độc hại,
thân thiện với môi trường.
2. Phản ứng ghép cặp Suzuki

 NHƯỢC ĐIỂM
 Một nhược điểm chính của phản ứng ghép cặp Suzuki là
sau phản ứng phải lọc, tách chất lỏng-lỏng, sắc ký cột, và
trong một số trường hợp sau đó tái kết tinh.
 Nhược điểm khác là các phối thể được sử dụng trong phản
ứng là không khí và độ ẩm thường nhạy cảm. Nhưng hầu hết
các nhược điểm được khắc phục bằng cách sử dụng phản
ứng đa dạng điều kiện.
Với những đóng góp to lớn trong nghiên cứu phản ứng ghép cặp
chéo sử dụng các hệ xúc tác palladium, nhóm các nhà Hóa học Mĩ –
Nhật gồm Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi và Akira Suzuki đã vinh dự
nhận được giải thưởng Nobel Hóa học năm 2010.
3. Ứng dụng
Kết quả nghiên cứu của ba
nhà Hóa học đã có những tác
động rất tích cực đến những
nghiên cứu học thuật, ứng
dụng vào việc phát triển các
loại vật liệu, dược liệu mới và
nhiều hợp chất có hoạt tính
sinh học hữu ích khác.
Một ví dụ điển hình
là với việc sử dụng
loại phản ứng này, các
nhà khoa học đã tổng
hợp thành công
diazonamide A.
Những nghiên cứu
công bố từ các phòng
thí nghiệm trọng điểm

cho thấy, diazonamide
A có khả năng chống
lại các tế bào ung thư
ruột kết rất hiệu quả.
3. Ứng dụng
Một minh chứng
khác là các chuyên
gia đã có thể tổng
hợp thành công
dragmacidin F, một
dược chất có khả
năng kháng lại các
virus bệnh herpes
và HIV.
3. Ứng dụng
Việc ghép cặp Suzuki đã được sử dụng trên một dẫn xuất
citronellal để tổng hợp caparratriene, một sản phẩm tự nhiên
mà lại rất tích cực chống lại bệnh bạch cầu.
3. Ứng dụng
Terphenyl đã thu hút sự chú ý do một loạt các hoạt động có ý
nghĩa sinh học bao gồm ức chế miễn dịch mạnh, thần kinh,
antithrombotic, thuốc kháng đông, cụ thể 5-lipoxygenase ức chế, và
gây độc tế bào.
Ngoài ra, hệ thống terphenyl và polyphenyl cũng yếu tố quan
trọng cấu trúc ở dạng lỏng và huỳnh quang. C. Taylor và Felpin có
phát triển một tổng hợp cực kỳ hiệu quả bằng cách sử dụng phản
ứng Suzuki để nối phản ứng .
16
3. Ứng dụng
Các phân tử chống HIV michellamines A và B là

tâm điểm chính của sự quan tâm của các nhà hóa
học trong số các alkaloid. Hiện nay bộ khung
tetraaryl trong phân tử được xây dựng bằng sử
dụng Suzuki kiểu nối chéo phản ứng.
17
3. Ứng dụng
18
3. Ứng dụng
Vancomycin là một kháng sinh glycopeptide được sử dụng
trong dự phòng và điều trị các nhiễm khuẩn do vi khuẩn. Phân tử
này là một thách thức cho các nhà hóa học tổng hợp do tính chất
khó khăn. Phản ứng Suzuki được sử dụng để tổng hợp.
19
3. Ứng dụng
Vancomycin
Quang học phi tuyến (NLO) là một ngành của quang học mô tả
ánh sáng trong phương tiện truyền thông phi tuyến. Một phần của
ngành quang học này đã trở nên quan trọng hơn khi lượng tử ánh
sáng sẽ thay thế điện tử.
Tổng hợp các phân tử như 1,8-di(hetero) arylnapthalene được
thực hiện bởi Grahn - sử dụng các phản ứng ghép cặp Suzuki.
20
3. Ứng dụng
Ống nano carbon là cấu trúc nano bằng tài sản duy nhất đáng ghi
nhận điện tử và cơ khí.
SWNT (single wall nanotube) là một loại ống nano carbon đã
phát triển ứng dụng trong điện tử và dược học.
21
3. Ứng dụng
Tất cả những ứng dụng này đều rất cần thiết và mang lại

nhiều ích lợi cho xã hội. Trong thực tế, có rất ít những phản ứng
góp phần nâng cao hiệu quả của Tổng hợp Hữu cơ như các phản
ứng ghép chéo sử dụng hệ xúc tác palladium.
Các phản ứng này đã mở ra những phương pháp mới và
giản đơn hơn rất nhiều trong việc tổng hợp các hợp chất có cấu
trúc phức tạp từ những tiền chất sẵn có, thay vì phải đi theo
những con đường phức tạp như trước đây mà hiệu quả mang tới
là không thực sự cao.
Đã và sẽ còn rất nhiều những nhà nghiên cứu tiếp bước
Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi và Akira Suzuki để cải tiến và
phát triển những ứng dụng của các phản ứng ghép cặp chéo này.
4. Kết luận
CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN
ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI!