关于有机化学工作者的必用工具「偶联反应」，催化偶联反应的利器–Pd催化剂，小编也算是积累了一些小心得，就在这里晒一晒经验吧！

最基本的当然就是 Tetrakis了吧？

一直以来用于偶联反应的经典催化剂的 Pd(PPh₃)₄、被大家简称为「Tetrakis」。虽然近年来的研究趋势是「使用具有富电性配体的催化剂具有较高活性」，但是通常都是尝试了一堆，往往只有Tetrakis得到产物。

这个的催化剂的缺点对温度／氧气的稳定性较差（因为是0价Pd嘛）试剂瓶口多次开合，其中混入的氧气会让催化剂慢慢分解，颜色有亮黄色⇒橙色⇒茶色⇒灰色，同时催化剂变质失去活性（如果变得比橙色还深的时候就不太想用了呢）。竟然有谣传说用UV灯长波长照射，如果有闪亮的光的话，就是有活性。。。　我的经验是通常买来的试剂，放到氮气密封的烧瓶中（双口接三通活塞）或者Schlenk管中，放到冷冻室中，是冷冻室-20℃以下，不是冰箱冷藏哦，用时恢复到室温再称量，强烈推荐用完后密封抽真空保存（所以推荐有活塞的容易，便于抽气换气）这样绝对能延长Tetrakis的寿命。

合成起来貌似很简单（这里有博客照片）
1. 氯化钯(Ⅱ)和三苯基膦在DMSO溶剂中溶解混合均匀
2. 加入水合肼
3. 过滤得到固体 ⇒ 洗去DMSO并真空干燥

这里有博客中说到 ” I will never really understand why people bother to buy “ ！（话是这么说，很多人没有合成过，就还是买来用的…，感兴趣的可以试试）

PD2(DBA)3：稳定的钯源试剂吗？？

图片来自维基百科，颜色蒙圈了，这是dba的颜色吧？？

常见钯dba外观，紫黑色

Pd 和配体分别加入反应的时候，常用的钯源就是Pd₂(dba)₃和Pd(OAc)₂这两位了吧？

Pd₂(dba)₃通常简称「DBA」，这个家伙通常我们能见到的相关版本比较多（稍显的混乱）：Pd₂(dba)₃, Pd(dba)₂, Pd₂(dba)₃・CHCl₃, Pd₂(dba)₃・n(dba), etc…说来说去，还是有种换汤不换药的感觉。

听钯催化剂合成界的人说「Pd₂(dba)₃和 Pd(dba)₂其实都不是真实的化学式，对于Pd来说，如果没有这些过量的dba配体，是无法形成络合物的，会成为钯黑沉淀的。相比下Pd₂(dba)₃・n(dba)更准确一些。据说「试剂中的Pd哪些与dba形成络合物，哪些变成了钯黑混在里面我们实在不得而知，根据制备方法不同，货源不同品质还是有差别的。」真的吗！？枉我一直相信它。。。

貌似只有Pd₂(dba)₃・CHCl₃（氯仿加合物）的组成是与化学式相一致的络合物，可以准确计算摩尔质量。这么说来回想起来很早以前，师兄说过「在室温下里面的氯仿就挥发了，所以要冷藏保存」这样的话。。。真的吗？怎么有种被骗的感觉，心塞。。。

BUCHWALD配体 & FOLLWERS

Buchwald等人因为发现Xphos等dialkylbiaryl phosphine与Pd催化剂在偶联反应中有很好的活性，所以我们把这些配体称为Buchwald配体。

比较有代表性的有JohnPhos, SPhos, XPhos, DavePhos, RuPhos, BrettPhos，这些，大家应该听过吧？（Aldrich的HP中有汇总列表）。让人在意的是这些配体的名字吧，反正小编我记不清楚他们对应的结构式。

听在MIT留学的前辈说“这些配体的名称是成功合成它们的学生的名字，我认识John和Brett”。配体用学生自己的名字命名，并且能在全世界中通用，开发它的研究者还有这样的福利啊！这么去鼓励学生的研究积极性也是Buchwald教授的一种领导“手段”吧！

Buchwald组以外，特别是我们发现一些企业也开始有Buchwald型配体（结构像但是不同配体）的研究报告。Buchwald型配体因为MIT已经拥有专利，研究目的以外的生产需要支付使用许可的钱，因此避免专利索赔，开发类似配体的研究也很有必要，就产生了Buchwald配体 的Follower。（类似的事情，不对称氢化的野依催化剂、Olefin metathesis的Grubbs催化剂也常看到它们的Followers。）

FU配体近况如何？

貌似最強的富电子配体trialkyl phosphine，通常我们称它们为「Fu配体」。不过，以PtBu3为代表，这样的配体在氧气中不稳定，迅速分解的，必须在惰性氛围中称量，保存更要在无氧的条件中（若是在溶剂也需脱氧处理），真的是使用起来不太方便的一类配体。我一般都是反应很难进行，实在不得不用的时候才去试。

单体 trialkyl phosphine 不稳定，但变成络合物的话稳定性会增加，所以最近，人们开始不直接用trialkyl phosphine，而是用：

1. Tri-tert-butylphosphonium Tetrafluoroborate　在反应与碱中和后游离出配体的单体
2. Bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0)　用Pd络合物代替配体单体

这两种方法都可以考虑，从而实现简便易重复的实验操作。

PdCl₂(dppf) & FOLLOWERS

PdCl₂(dppf)是稳定、活性较好的偶联反应催化剂，说起它，也是我做Suzuki-Miyaura偶联反应时的第一选择，当然论文中也经常能看到相关报道。

但是，使用它时反应底物适应性较窄，相比起富电子型配体，这方面略显不足。然而最近流行起来的“ dtbpf ” 和 “ Amphos” 这些衍生催化剂可以弥补不足。Amphos是Amgen公司的研发出的配体，研发人员并没有申请专利保护，所以对大家来说，不管是从反应活性还是避免专利侵权的角度考虑，都是非常好的一种选择。

这两者都有更好的富电子性，并且有大位阻的 tBu基增加反应活性，也有较好的稳定性，能在空气中称量、室温保存。（说的这么神乎，我看日后就用它来当偶联反应的第一选择吧！个人观点仅供参考）

NHC配体

看图里的Grubbs Ru催化剂看着真的像是一朵盛开的花，那是因为NHC配体的缘故。NHC配体在偶联反应的应用也日渐成熟了，像PEPPSI 还有umicore公司开发的一系列催化剂都已经有市售商品。

反应活性高当然是它的特点之一，但最大的特点是「催化剂的稳定程度真的很高」。与其他催化剂不同之处是，NHC配体的金属络合物在反应结束后还能保持络合物状态：

1. 反应结束处理时分液，络合物还能保持原状进入有机相 (没有Pd黑，这稳定性牛啊！)
2. 有机溶剂中有较好的溶解性，可以重结晶除去（留在母液里）
3. 另外在硅胶／氧化铝中通过时保留在原点不动（可以除去合成的药物先导化合物的金属残留)

因为具有这些优点，尤其是与目标化合物的分离容易成为它的一大亮点。尤其是医药前体、生物活性物质的合成中，对最终产物的Pd残留量要求比较严格，这么看来，分离性较好的NHC络合物可能会发挥很大优势哦。

以上、就是关于Pd催化剂的那些事儿，那就先说到这儿吧，以后有好的实验技能我们还会陆续分享的！

相关记事

• 铃木-宫浦偶联反应 Suzuki-Miyaura Cross Coupling
• 实验课程特别体验！铃木ー宫浦偶联反应 “体验套装”
• 在创药开发上频繁使用到的有机反应

本文版权属于 Chem-Station化学空间， 欢迎点击按钮分享，未经许可，谢绝转载！