鈀催化劑催化的Suzuki–Miyaura（C–C）{attr}2101{/attr}在過去幾十年中被廣泛應(yīng)用于藥物合成和工業(yè)生產(chǎn)。其中非均相鈀催化劑相較于均相鈀催化劑具有更好的經(jīng)濟適用性和簡單的分離過程。但傳統(tǒng)的負載型鈀催化劑依然存在：（1）負載催化劑的催化活性不高；（2）催化劑負載量及穩(wěn)定性較差等問題。所以優(yōu)化設(shè)計具有高效催化活性且尺寸適宜的優(yōu)勢均相催化劑分子，并將其高效、穩(wěn)定地負載在合適的負載材料上意義重大。
近日，上海理工大學(xué)鄧欽月課題組以核殼型磁性介孔微球（Mag-MSNs）為基底，利用其良好的磁響應(yīng)性、易于修飾的表面，還具有特征的孔道結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，將具有高效催化活性片段的均相鈀催化劑負載到核殼型Mag-MSNs上，設(shè)計制備了核殼型磁性介孔微球固定化具有約束性脂肪鏈的N-雜環(huán)卡賓環(huán)鈀催化劑（Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd）（圖1）。該非均相鈀催化劑在芳基硼酸和芳基鹵化物的Suzuki–Miyaura交叉偶聯(lián)中表現(xiàn)出廣泛的底物適用性（圖2）。Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd顯示出較高的催化活性和可循環(huán)利用性，即使在12次循環(huán)后，催化劑樣貌及性能也沒有顯著變化。 圖2 非均相催化劑Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd催化（雜）芳基氯化物與芳基硼酸的Suzuki–Miyaura交叉偶聯(lián)反應(yīng)。 2-芳基-4-氨基喹唑啉經(jīng)常被用作生物蛋白抑制劑的中間體。然而，目前報道的制備2-芳基-4-氨基喹唑啉的方法仍然存在反應(yīng)條件苛刻、反應(yīng)溫度高和過程復(fù)雜等問題。此外，鄰甲苯腈（OTBN）是血管緊張素受體阻斷劑（ARBs）的常用構(gòu)件，而ARBs是最有效和最廣泛使用的抗高血壓藥物。如圖3所示，在0.5 mol%的磁性介孔納米催化劑Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd 4的存在下，通過2-氯-4-苯胺喹唑啉和苯硼酸的交叉偶聯(lián)，在兩步反應(yīng)中有效地合成了2-芳基-4-氨基喹唑啉。此外，在0.5 mol%的磁性介孔納米催化劑Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd 4的存在下，催化合成OTBN獲得了83%的可觀收率，這表明了該方法可以有效地生產(chǎn)藥物和藥物中間體。 圖3 非均相催化劑Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd催化合成藥物的應(yīng)用。 圖4 該工作是將具有高效催化活性穩(wěn)定性的均相鈀催化劑片段負載到核殼型Mag-MSNs上，設(shè)計制備出了在醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)中具有高催化活性和循環(huán)利用性的非均相鈀催化劑Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd，有望成為制藥生產(chǎn)應(yīng)用的替代催化材料（圖4）。 論文信息 The Core-Shell Magnetic Mesoporous Microspheres Immobilized NHC-Palladacycles: An Efficient and Recyclable Catalyst for Suzuki–Miyaura Cross-Coupling of Pharmaceutical Synthesis Bin Zuo, Han Shao, Yan Zheng, Yunhua Ma, Wanfang Li, Mingxian Huang, and Qinyue Deng* 文章第一作者為上海理工大學(xué)博士研究生左彬。 Asian Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ajoc.202200018
