Suzukiho reakcia

Suzukiho reakcia (Suzukiho coupling, Suzukiho Miyaurova reakcia) je paládiom katalyzovaná cross-couplingová reakcia za tvorby väzby medzi C(sp2) alebo C(sp3) uhlíkmi za tvorby biarylov, alkadiénov, alkenylarénov, alkénov, alkánov, alkylarénov. Jeden z reaktov je halogénderivát nesúci halogén na C(sp2) alebo C(sp3) uhlíku a druhý reaktant nesie borylový substituent: boronové kyseliny, estery kyseliny borónovej, MIDA boronáty. Tieto zlúčeniny bóru sa musia aktivovať silnou bázu, typicky sa používajú fosforečnany (K3PO4), uhličitany (Na2CO3,K2CO3, Cs2CO3), alkoxidy, hydroxidy (NaOH, TlOH, Ba(OH)2), fluoridy (KF, CsF, Bu4NF). Ako paládiový katalyzátor sa najčastejšie používa tetrakis(trifenylfosfín)paládium Pd(PPh3)4. Na realizáciu Suzukiho reakcie boli vyvinuté viaceré generácie Buchwaldových prekatalzátorov, kryštalické stabilné látky obsahujúce paladacyklus s väzbou paládium-uhlík (napr. XPhosPdG2), ktoré sa spontánne aktivujú reduktívnou elimináciou za vzniku nulamocného paládia (Pd0). 
Východzie borónové kyseliny a ich deriváty R1-BY2 sú komerčne dostupné, resp. dostupné hydroboračnými reakciami príslušných boránov s alkínmi a alkénmi. Arylboronáty je možné pripraviť z korešpondujúcich anilínov, ktoré sa transformujú diazotáciou na diazóniové soli, ktoré sa prevedú na arylborónové kyseliny mechanochemickou radikálovou boronáciou za prítomnosti chloridu sodného. 
Arylboronáty sa pripravujú paládiom katalyzovanou reakciou arylhalogenidu a B2(pin)2 za vzniku aryl-B(pin) pinakol esteru kyseliny borónovej. 
Východzie halogénderiváty sú komerčne dostupné, prípadne pripraviteľné bežnými reakciami. Alkylhalogenidy sú dostupné SN2 reakciami príslušných alkoholov, resp. Finkelstienovou reakciou z iných halogénderivátov, radikálovou substitúciou nasýtených uhľovodíkov, adíciou na nenasýtené uhľovodíky a elektrofilnou substitúciou v α-polohe karbonylových zlúčenín. Arylhalogenidy sú dostupné z aromatických amínov pomocou diazotácie a následnej Sandmeyerovej reakcie, reps. elektrifilnou aromatickou substitúciou alebo nukleofilnou aromatickou substitúciou. 
Východie trifláty sú dostupné esterifikáciami fenolov trifluórmetánsulfónovou kyselinou, resp. jej chloridom alebo anhydridom. 
TPPTS: sodná soľ trifenylfosfín-3,3′,3′′-trisulfónovej kyseliny: sulfonovaný analóg trifenylfosfínu (TPP), ktorý je rozpustný vo vode 
Pd2(dba)3: tris(dibenzylidénacetón)dipaládium(0)
Výhody Suzukiho-Miyaurovej reakcie.
Suzukiho-Miyaurova reakcia patrí medzi jednu z najpožívanejších cross-couplingových reakcií a jednu z najvyužívanejších reakcií v organickej syntéze na tvorbu väzieb C-C a to z týchto dôvodov:
Nevýhody Suzukiho-Miyaurovej reakcie.
Nevýhody Suzukiho-Miyaurovej rekacie je nutné zvážiť pri plánovaní syntézy produktu:
Ďalšie vylepšenia Suzukiho-Miyaurovej reakcie.
Za upravených podmienek je možné nechať reagovať aj málo reaktívne arylhalogenidy, na Suzukiho-Miyaurovu reakciu je možné použiť aj alkylhalogenidy (nesúce halogén na C(sp3)), resp. trifluoroboráty R1-BF3K namiesto borónových kyselín a ich esterov; trifluoroboráty R1-BF3K v reakčnom médiu (s obsahom vody) hydrolyzujú na zodpovedajúce borónové kyseliny, pretože bór je oxofilný, i.e. trifluoroboráty R1-BF3K sú v podstate chránené borónové kyseliny.
Mechanizmus.
Reakcia začína oxidatívnou adíciou halogénderivátu (1) s katalyzátorom, ktorým je nulamocné paládium Pd0 s vhodnými lagandami (A). Vznikne organopaladnatá zlúčenina PdII (B), ktorá nesie alkyl, ako jeden zo svojich ligandov. Oxidatívna adícia málo reaktívnych arylchloridov sa urýchľuje použitým objemných a elektrónovo bohatých ligandov, ako napríklad P("t"-Bu)3.
V druhom kroku (metatéza) prítomná báza (NaO"t"Bu) vymení halogenid (X) v koordinačnej sfére paládia (B), uvoľní sa zodpovedajúca anorganická soľ (NaX) za tvorby komplexu C. 
V treťom kroku znova reaguje prítomná báza (NaO"t"Bu), tentokrát s prítomnou borónovou kyselinou (2), ktorá má elektrofilný bór, ktorý reaguje s nukleofilnou bázou (napr. "terc-"butoxidovým aniónom) na borátový komplex (D), ktorý už nesie záporne nabitý bór, ktorý je nukleofilný. Tento proces tvorby borátového komplexu D z príslušnej borónovej kyseliny (alebo jej derivátu) sa nazýva kvarternizácia bóru, ktorá zvýši nukleofilitu alkylového reťazca viazaného na bór (R2) a urýchli jeho prenos na paládium. 
V štvrtom kroku (transmetalácii) sa presunie alkyl/alkenyl/aryl (R2) z atómu bóru zlúčeniny (D) na atóm paládia zlúčeniny C za vniku "trans"-komplexu E. 
Aby mohlo dôjsť ku reduktívnej eliminácii, musí zlúčenina E "trans"-komplexu izomerizovať na "cis-"komplex. 
Tento "cis-"komplex E podľahne reduktívnej eliminácii, vznikne väzba uhlík-uhlík zlúčeniny 3 a paládium sa regeneruje na nulamocné paládium Pd0(1) za vzniku žiadanej zlúčeniny 3 R1-R2.
Využitie Suzukiho reakcie.
(±)-caparatrién bol pripravený z citronelalu. V prvom kroku pomocou Corey-Fuchsovj reakcie predĺžili aldehyd o jeden uhlík za zisku 1,1-dibrómalkénu, ktorý v druhom kroku transformovali na terminálny alkín pomocou "n-"butyllítia Fritsch–Buttenberg–Wiechellovým prešmykom. Získaný alkín podrobili hydroborácii pomocou katecholboránu za zisku zodpovedajúcej alkenylborónovej kyseliny, ktorá reagovala v nasledujúcej reakcii: Suzukiho cross-couplingu za zisku (±)-caparatriénu ako zmesi enantiomérov.