Sonogashirova reakcia

Sonogaširova reakcia (tiež Sonogaširov cross-coupling, resp. Sonogaširova Hagiwarova reakcia) je paládiom a meďou katalyzovaná cross couplingová reakcia halogénderivátov a terminálnych alkínov. 
Príbuznou reakciou je Castorova Stephensova reakcia a Cadiotova Chodkiewiczova reakcia. Význam Sonogaširovej reakcie výrazne narástol po objave, že lineárna -C≡C- skupina je izostérna s "para"-substituovanými aromátmi. Ďalší podnet k využitiu Sonogaširovej reakcie bol objav éndiínov v prírode, ktoré majú protirakovinové účinky a ich syntéza vyžaduje Sonogaširovu reakciu: sem patria kalicheamicíny, napríklad "N-"acetyl-γ-kalicheamicín: cyklický éndiín podľahne v bunke pericyklickej reakii: Bergmanovmu prešmyku za vzniku 1,4-didehydrobenzénového biradikálu, ktorý sa kovalentne viaže na nukleové kyseliny, ktoré tým poškodí a vyvolá apoptózu bunky. 
Výhody Sonogaširovej reakcie.
Nasledujúci výpočet vlastností ukazuje, prečo je Sonogaširova reakcia reakciou prvej voľby pri konštrukcii C(sp)-C(sp) a C(sp)-C(sp2) väzieb:
Nevýhody Sonogaširovej reakcie.
Nevýhody Sonogaširovej reakcie je nutné zvážiť pri plánovaní syntézy produktu:
Vylepšenia Sonogaširovej reakcie.
Syntéza terminálnych alkénov.
Na syntézu terminálnych alkínov je možné použiť samotnú Sonogaširovu reakciu, kde halogénderivát sa nechá reagovať s trimetylsilylacetylénom (TMSA): HC≡C-SiMe3, ktorý je kvapalný na rozdiel od plynného acetylénu (HC≡CH). V druhom kroku sa vykoná desilylácia za vzniku terminálneho alkínu: R-C≡CH pôsobením alkalického hydroxidu, uhličitanu alebo fluoridu. Takto pripravený terminálny alkín je možné podrobiť ďalšej Sonogaširovej reakcii.
Ďalším problémom acetylénu v Sonogaširovej reakcii je, že je menej reaktívny ako vzniknutý monosubstituovaný acetylén, takže reakcia prebieha do druhého stupňa za vzniku interného alkínu.
Analogicky ku TMS skupine, je možné terminálne alkíny chrániť a pripravovať z 2-metyl-3-butin-2-olu. Ten sa zavedie na halogénderivát Sonogaširovou reakciou a následná deprotekcia hydroxidom draselným za zvýšenej teploty prebieha ako retro-Favorského eliminácia acetónu.
Mechanizmy Sonogaširovej reakcie.
Mechanizmus Sonogaširovej reakcie zahrňujúci úlohu paládia (Pd cycle) a úlohu medi (Cu cycle): V prvom kroku sa z paládiového prekatalyzátora vytvorí koordinačne nenasýtený komplex paládia, ktorý je katalyticky aktívny (A), v oxidatívnej adícii (OA) na nulamocné paládium Pd0 vnorí do väzby halogénderivátu R1-X za tvorby komplexu B. 
Cyklus medi začína vstupom alkínu do koordinačnej sféry jednomocnej medi D, čím vznikne komplex E, kde je alkín viazaný svojimi π elektrónmi. Odčerpanie π elektrónov alkínu spôsobí vzrast jeho kyslosti. V ďalšom kroku báza (base) deprotonizuje alkín, ktorý sa na meď naviaže svojimi σ-elektrónmi za tvorby komplexu F. 
V druhom kroku reaguje komplex paládia B s komplexom medi F, kde si v rámci transmetalácie (TM) vymenia ligandy, pričom paládium získa acetylidový ligand od medi a meď získa halogén. Hnacou silou je tvorba stabilnejších väzieb uhlík-kov: paládium je podľa Pearsonovej teórie kyselín a zásad mäkkšou kyselinou, ktorá preferenčne viaže mäkké ligandy ako sú uhlíkové ligandy. Transmetalácia obnoví meďný katalyzátor a vytvorí komplex paládia C, ktorý ako "cis"-izomér je schopný reduktívnej eliminácie za tvorby väzby C-C v produkte R1-C≡C-R2 za obnovy paládiového katalyzátora. Tvorba produktu a regenerácia paládiového katalyzátora prebieha v reduktívnej eliminácii (RE).