Heck反应

上世纪70年代前后，Heck和Morizoki分别独立发现芳基卤代烃、苄基卤代烃和苯乙烯基卤代烃在有位阻的胺做碱以及在钯催化下，可以烯烃偶联生成芳基、苄基、苯乙烯基取代的烯烃。通常把在碱性条件下钯催化的芳基或乙烯基卤代物和活性烯烃之间的偶联反应称为Heck反应。此反应的应用范围越来越广泛，已经成为构成C-C键的重要反应之一，Heck凭借此贡献，与Akira Suzuki和Ei-ichi Negishi共同获得了2010年诺贝尔化学奖。

反应特点：一、此反应做好的应用是，利用单取代烯烃制备双取代烯烃，而且通常情况下是反式的；二、烯烃取代基给电子或吸电子性质对后续基团的引入影响很小，但是缺电子的烯烃通常产率较高；三、此反应官能团耐受度很高：酯，醚，羧酸，腈，酚，醛，硝基都不受影响，但烯丙醇会发生重排；四、反应速率受烯烃取代基的数目影响很大，多取代的烯烃反应速率慢；五、对于不对称烯烃（如，端基烯烃）底物，优先偶联在取代基较少的位置；六、卤代烃R1X对反应速率影响很大（R为烯基或芳基，活性：I > TfO ~ Br >> Cl）；卤代烃 的R1通常是芳基，杂芳基，烯基，苄基，但在一些特殊情况下烷基也可以（必须是β位阻没有H的烷基），这些基团给电子或吸电子都可以发生反应；八、活性钯(0)一般是由钯前体【Pd(OAc)2，Pd(PPh3)4】在单配位或双配位膦配体存在下，原位产生；九、反应对水不敏感，溶剂也无需完全脱氧处理；十、此反应具有立体专一性，这是因为钯络合物对烯烃的插入和β-H的消除都是顺式。反应缺点：一，底物的β碳上不能有氢，因为钯对其碳卤键氧化加成后很容易发生β-H消除得到烯烃；二、芳基氯很难发生反应，富电子的膦配体（三叔丁基膦）可以催化此反应。

反应机理

Heck 反应的催化循环是围绕催化的钯中心而展开。循环中所需的活性钯(0)一般是由钯(II)前体在反应中原位产生，例如，乙酸钯可被三苯基膦还原为双(三苯基膦)合钯(0) ，进入催化循环，同时三苯基膦则被氧化为三苯基氧膦。

循环中，首先是电子不饱和的含钯物种与卤代烃R1X（R1为烯基或芳基，活性X=I > TfO ~ Br >> Cl）氧化加成，钯插入到卤-碳键中。然后，钯原子与烯烃作用产生π配合物，配位的烯烃再顺式插入到钯-碳键中。经旋转异构化为扭张力较小的反式异构体后，发生β-氢消除，获得另一个钯与烯烃配位的中间体 。经解配，顺式β消除即得反应产物烯烃，同时还产生钯(II)物种，而 在碱作用下发生还原消除，又转化为零价钯。可见，反应中用到的碱是计量的，但钯却是催化量的。

反应实例

不对称分子间Heck反应。

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参考资料

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