Chan-Lam-Kupplung

Die Chan-Lam-Kupplung, oder auch Chan-Evans-Lam-Kupplung, ist eine Namensreaktion der Organischen Chemie. Sie wurde im Jahr 1998 unabhängig voneinander von den Forschungsgruppen um Dominic Chan, David Evans (1941–2022) und Patrick Lam entdeckt.[1][2][3]

Übersichtsreaktion

Die Chan-Lam-Kupplung ist eine Kreuzkupplung, bei der eine Bindung zwischen einem Kohlenstoff- und einem Heteroatom geknüpft wird. Die Reaktion verläuft mithilfe eines Kupfer(II)-Katalysators, Sauerstoffs und einer schwachen Base. R steht für einen Organyl-Rest, meistens einen Aryl-Rest. Nu kann dabei für ein Stickstoff-Nucleophil stehen:[4]

Auch Aryloxy- oder Arylthio-Reste sind mögliche Nucleophile:[2]

Als Vorteil gegenüber der anderen Kreuzkupplungen wie der Buchwald-Hartwig-Kupplung werden die milden Reaktionsbedingungen der Chan-Lam-Kupplung angeführt.[5]

Mechanismus

Der Reaktionsmechanismus der Chan-Lam-Kupplung kann je nach verwendetem Substrat variieren und ist nicht abschließend geklärt.[6] Es folgt ein möglicher Reaktionsmechanismus für die Reaktion einer Arylboronsäure und 2-Aminopyridin zu einem Arylpyridin-2-amin.[7][4]

Zwischen dem Kupfer(II)-Acetat-Katalysator 1 und 2-Aminopyridin (2) wird durch Ligandensubstitution (Schritt A) der Komplex 3 gebildet. Durch Transmetallierung (Schritt B) der Arylboronsäure 4 bildet sich der Cu(II)-Komplex 5. Dieser kann durch Sauerstoff zum Cu(III)-Komplex 6 oxidiert werden. Aus beiden Komplexen bildet sich durch reduktive Eliminierung (Schritt C) das Produkt 7. Der Katalysator kann durch Oxidation (Schritt D) regeneriert werden.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Dominic M.T Chan, Kevin L. Monaco, Ru-Ping Wang, Michael P. Winters: New N- and O-arylations with phenylboronic acids and cupric acetate. In: Tetrahedron Letters. 39. Jahrgang, Nr. 19, 1998, S. 2933–2936, doi:10.1016/S0040-4039(98)00503-6 (englisch).
  2. a b David A. Evans, Jeffrey L. Katz, Theodore R. West: Synthesis of diaryl ethers through the copper-promoted arylation of phenols with arylboronic acids. An expedient synthesis of thyroxine. In: Tetrahedron Letters. 39. Jahrgang, Nr. 19, 1998, S. 2937–2940, doi:10.1016/S0040-4039(98)00502-4 (englisch).
  3. Patrick Y.S Lam, Charles G. Clark, Simon Saubern, Jessica Adams, Michael P. Winters, Dominic M.T Chan, Andrew Combs: New aryl/heteroaryl C-N bond cross-coupling reactions via arylboronic acid/cupric acetate arylation. In: Tetrahedron Letters. 39. Jahrgang, Nr. 19, 1998, S. 2941–2944, doi:10.1016/S0040-4039(98)00504-8 (englisch).
  4. a b Jin-Quan Chen, Jing-Hang Li, Zhi-Bing Dong: A Review on the Latest Progress of Chan-Lam Coupling Reaction. In: Advanced Synthesis & Catalysis. 362. Jahrgang, Nr. 16, 2020, S. 3311–3331, doi:10.1002/adsc.202000495 (englisch).
  5. Jie Jack Li: Name Reactions. Hrsg.: Li, Jie Jack. Springer International Publishing, 2021, Chan–Lam C–X Coupling Reaction, S. 77–80, doi:10.1007/978-3-030-50865-4_25 (englisch).
  6. Jennifer X. Qiao: Boronic Acids. Hrsg.: Hall, Dennis G. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2011, Recent Advances in Chan-Lam Coupling Reaction: Copper-Promoted C-Heteroatom Bond Cross-Coupling Reactions with Boronic Acids and Derivatives, S. 315–361, doi:10.1002/9783527639328.ch6 (englisch).
  7. Jianbin Chen, Kishore Natte, Nikki Y.T. Man, Scott G. Stewart, Xiao-Feng Wu: Convenient copper-mediated Chan–Lam coupling of 2-aminopyridine: facile synthesis of N-arylpyridin-2-amines. In: Tetrahedron Letters. 56. Jahrgang, Nr. 33, 2015, S. 4843–4847, doi:10.1016/j.tetlet.2015.06.092 (englisch).