有機反応

Heck反応

Heck反応は、パラジウム触媒によるハロゲン化アリールまたはハロゲン化ビニルとアルケンのカップリングで置換アルケンを生成する反応です。

Heck反応の反応スキーム:ブロモベンゼンとアクリル酸メチルがパラジウム触媒と塩基の存在下でケイ皮酸メチルを生成する図。新しいC–C結合が強調表示されています
Heck反応:ブロモベンゼンとアクリル酸メチルからケイ皮酸メチルが生成し、新しいC–C結合が強調表示されています。

反応スキーム

ハロゲン化アリール + アルケン -> 置換アルケンPd触媒、塩基、加熱。E-アルケンが得られることが多い。

主な反応SMILES:Brc1ccccc1.C=CC(=O)OC>>COC(=O)C=Cc1ccccc1

代表的な2つの例

ブロモベンゼン + アクリル酸メチル

ケイ皮酸エステル型の生成物が得られます。

ヨウ化アリール + スチレン

Pd/塩基の条件でスチルベン誘導体が得られます。

MolDrawでの活用

MolDrawを使って、位置選択性、アルケンの幾何配置、触媒、生成物の構造をわかりやすく示しましょう。

仕組み

Heck(溝呂木・Heck)反応はPd(0)/Pd(II)の触媒サイクルで進みます。Pd(0)がアリール–ハロゲン結合に酸化的付加します。アルケンが配位してPd–アリール結合に挿入します(挿入反応、シン付加)。続いてβ-水素脱離により置換アルケンが放出され、塩基がパラジウムヒドリドからHXを除去してPd(0)を再生します。

反応条件と適用範囲

  • ハロゲン化物の反応性は一般にI > Br ≫ Clの順で、アリールトリフラートも使えます。
  • アクリル酸エステルやスチレンのような電子不足アルケンはよく反応し、アリール基は通常、置換基の少ないアルケン炭素に付加します。
  • 生成物は通常E(トランス)アルケンです。
  • 代表的な触媒はPd(OAc)2とホスフィン配位子の組み合わせで、塩基にはトリエチルアミンや炭酸塩が使われます。

FAQ

鈴木カップリングとの違いは?Heck反応は有機金属の反応相手を使わずにハロゲン化アリールとアルケンのC–Hをカップリングさせるのに対し、鈴木カップリングはボロン酸を使います。触媒はどう示せばよいですか?矢印の上下に「Pd(OAc)2 (cat.), PPh3, Et3N, 加熱」と書くか、授業では触媒サイクルを矢印のループとして描きます。