A Stille -reakció a keresztkapcsolási reakció egy változata, amelyben aril-, alkenil-, alkinil- és alkil-sztannánok reakcióját aril- vagy alkenil-halogenidekkel, triflátokkal (trifluor-metil-szulfonátokkal), aril-diazónium- vagy jódónium-sókkal katalizálják különböző Pd( 0) komplexek, a kilépő csoport - halogén vagy pszeudohalogén - cseréjéhez vezet, amely a második reagens az stannan szubsztituens gyökhöz. [1] [2] A reakciót széles körben alkalmazzák a szerves szintézisben.
X lehet halogén (Cl, Br, I ) vagy pszeudohalogenid ( CF3S03 - triflát ) . [3] [4]
A Stille-reakciót 1977-ben fedezte fel John Kenneth Stille és David Milstein, aki ugyanabban a laboratóriumban volt posztdoktori. A Stille-reakciót az 1992-ben közzétett összes keresztkapcsolási reakció körülbelül 50%-ának végrehajtására használták. A reakciót ipari eljárásokban is alkalmazzák, különösen gyógyszerek szintézisében.
Stille reakciója számos áttekintő publikáció témája volt. [5] [6] [7]
A reakciót jellemzően inert gáz atmoszférában , száraz és gáztalanított oldószerrel hajtják végre , mivel a légköri oxigén oxidálhatja a palládiumkatalizátort és kiválthatja a fémorganikus vegyület homo-kapcsolódását, ami viszont a célpont hozamának csökkenéséhez vezet. keresztkapcsoló termék.
Szerves ónvegyületként trimetilsztannil- vagy tributilsztannil-származékokat vihetünk be a reakcióba. Bár a trimetilsztannil-származékok reaktívabbak, mint a tributilsztannil-származékok, toxicitásuk is körülbelül 1000-szer nagyobb, mint az utóbbiaké. Ezért a trimetilsztannil származékokat csak vészhelyzetben alkalmazzák.
A Stille-reakció mechanizmusa meglehetősen jól ismert. [8] [9] Az első folyamat, amely elindítja a katalitikus ciklus elindítását, a palládiumkatalizátor ( 1 ) redukálása aktív Pd(0)-vá ( 2 ). Szerves halogenid ( 3 ) oxidatív hozzáadásával cisz intermedier keletkezik, amely gyorsan izomerizálódik a 4 transz-izomerré . [9] A szerves ónszármazékokkal ( 5 ) végzett transzmetálozás a 7 -es intermedier képződéséhez vezet . Az utolsó folyamat ebben a katalitikus ciklusban a reduktív elimináció , amely a kívánt keresztkapcsolási terméket ( 8 ) és a katalizátor felszabadulását ( 2 ) eredményezi. Az oxidatív addíció és a reduktív elimináció a kiindulási vegyületek sztereokémiai konfigurációjának megőrzésével jár.
A szubsztituált stannánok reakciójának relatív sebessége a szubsztituensek sorozatában csökken:
alkinil->alkenil->aril->allil-=benzil->α-alkoxi-alkil->alkil-Az alkil-ón-származékok alacsony reakcióképessége a reakció hátránya. Ez azonban leküzdhető poláris aprotikus oldószerek, például HMPTA , DMF vagy dioxán alkalmazásával reakcióközegként .
2007-ben tömegspektrometriai vizsgálatokat végeztek a reakciómechanizmusokról, a Stille-t speciális tömegspektrometriával vizsgálták, miközben kimutatták a nulla vegyértékű palládium Pd(0)(PPh 3 ) 2 katalitikus köztitermékét , a amelynek létezését feltételezték, de közvetlen kísérlettel eddig nem bizonyították. Találtunk ciklikus transzmetalációs intermediereket -Pd(II)-X-Sn-C- is. [10] .
A reakcióelegyhez gyakran lítium-kloridot adnak a hozam növelésére. Ez a reagens stabilizálja a katalizátor oxidatív hozzáadásával képződött köztiterméket, így gyorsítja a reakciót.
A Stille-reakció specifitása sztöchiometrikus mennyiségű réz-jodid vagy Mn(II)-sók hozzáadásával javítható. [11] [12] [13]
Kimutatták, hogy Cu(I) sók jelenlétében a szénhordozós palládium hatékony reakciókatalizátor lehet. [14] [15]