有機反應

Heck 反應

Heck 反應以鈀催化芳基或乙烯基鹵化物與烯類偶合,生成取代烯類。

Heck 反應式:溴苯與丙烯酸甲酯在鈀催化劑與鹼作用下生成肉桂酸甲酯,新的 C–C 鍵以醒目標示
Heck 反應:溴苯與丙烯酸甲酯生成肉桂酸甲酯;新的 C–C 鍵以醒目標示。

反應式

芳基鹵化物 + 烯類 -> 取代烯類Pd 催化劑、鹼、加熱;通常得到 E-烯類產物。

主要反應 SMILES:Brc1ccccc1.C=CC(=O)OC>>COC(=O)C=Cc1ccccc1

兩個常見範例

溴苯 + 丙烯酸甲酯

生成肉桂酸酯類產物。

芳基碘 + 苯乙烯

在 Pd/鹼條件下生成二苯乙烯衍生物。

MolDraw 的用途

用 MolDraw 清楚呈現位向選擇性、烯類幾何構形、催化劑與產物結構。

反應原理

Heck(Mizoroki–Heck)反應依循 Pd(0)/Pd(II) 催化循環。Pd(0) 對芳基–鹵素鍵進行氧化加成;烯類配位後插入 Pd–芳基鍵(遷移插入,順式加成);接著 β-氫脫去釋出取代烯類,鹼再從鈀氫化物上移去 HX,使 Pd(0) 再生。

條件與適用範圍

  • 鹵化物的反應性一般為 I > Br ≫ Cl;芳基三氟甲磺酸酯也可使用。
  • 丙烯酸酯與苯乙烯等缺電子烯類反應良好,芳基通常加到取代較少的烯碳上。
  • 產物通常是 E(反式)烯類。
  • 常用催化劑包括 Pd(OAc)2 搭配膦配位基;常用的鹼包括三乙胺或碳酸鹽。

常見問題

它和 Suzuki 偶合有什麼不同?Heck 反應讓芳基鹵化物與烯類的 C–H 偶合,不需要有機金屬反應物;Suzuki 偶合則使用硼酸。催化劑該怎麼標示?在箭頭上下寫「Pd(OAc)2 (cat.), PPh3, Et3N, 加熱」,教學時也可以把催化循環畫成一圈箭頭。