[科普中国]-Hiyama交叉偶联反应

钯催化下有机硅试剂和有机卤代物或三氟甲磺酸酯进行交叉偶联的反应。反应中常常加入一种氟化物（TASF、TBAF）或碱（如氢氧化钠、碳酸钠）的活化试剂，否则反应会很难进行。催化循环和Kumada偶联类似。硅上的取代基通常必须是杂原子或者苯基。如果是三烷基甲硅烷，则难以形成硅酸盐中间体，所以偶联反应较难进行。硅具有低毒性的优点，是一个很有潜力的反应。

简介Hiyama偶联反应（桧山偶联反应），由日本化学家 Yasuo Hatanaka 和 Tamejiro Hiyama（桧山为次郎）在1988年首先报道。

与 Suzuki 反应类似，这个反应也需要活化剂，如氟离子（TASF、TBAF）或碱（如氢氧化钠、碳酸钠）。 此反应有诸多优点，包括高原子经济、对环境影响小、有机硅试剂容易储存、易于操作、低毒性、反应条件温和、产率和选择性高以及对其他官能团的耐受性较好等。 但对硅保护基的不兼容性，有机硅的制备不易以及活化剂的昂贵，在一定程度上限制了此反应的应用。

Hiyama 等人最初研究的反应是在氯化烯丙基钯二聚物催化、HMPA为溶剂、TASF作为氟离子源之下，1-碘萘与三甲基乙烯基硅烷偶联为1-乙烯基萘的反应。1

反应机理反应催化循环经过氧化加成、转金属、顺反异构化和还原消除几步，见图。其中关键是用氟离子把有机硅中低极化的Si–R键活化，以便进行金属交换。1

典型反应1、钯催化下以2-三甲基硅吡啶与溴代芳烃的偶联反应

以2-三甲基硅吡啶和对溴苯腈的反应为模板反应，分别从催化剂、配体、反应时间、溶剂和活化剂等方面对反应条件进行了优化，最终确定得到的催化体系为以无水DMF做溶剂，催化剂为Pd（OAc）2，配体为SPhos，加入0.1eq.TBAF（1M in THF）和1.0eq.Ag2O活化反应，氮气保护下90℃下反应18小时。

2、在选定的较好条件下考察了一系列溴代芳烃的偶联情况，发现反应受位阻效应和电子效应影响很大。取代基在对位且是吸电子基时偶联效果较好，如果取代基在邻位或是给电子基，只能通过GC-MS才能检测到产物。反应的整体产率不高，2-三甲基硅吡啶活性不高，是一个有挑战性的硅试剂，这方面的研究工作还在继续进行中。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学