Suzuki-kytkentä

Suzuki-kytkentä (myös Suzuki-reaktio tai Suzuki–Miyaura-reaktio) on organobooriyhdisteen ja alkyyli -tai aryylihalogenidin välinen kytkentäreaktio, jota katalysoivat palladiumin yhdisteet. Suzuki-kytkentä on hyvin yleinen tapa syntetisoida aromaattisia tai konjugoituneita kaksoissidoksia sisältäviä yhdisteitä. Reaktio on nimetty japanilaisen kemistin Akira Suzukin mukaan. Suzuki julkaisi reaktion ensimmäistä kertaa vuonna 1979.

Reagoivat yhdisteet
Suzuki-kytkennässä toinen reagoiva lähtöaine on alkyyli- tai aryyliorganobooriyhdiste. Käytetyimmät reagenssit reaktiossa ovat boronihappoja (RB(OH)2), mutta myös organoboraaneja, joita valmistetaan hydroboorauksella ja boronihappojen estereitä trialkyyli- tai triaryyliboronaatteja voidaan käyttää.

Toisena reagoivana yhdisteenä on tyypillisesti alkyyli-, alkenyyli- tai aryylihalogenidi. Käytetyimpiä ovat bromidit ja jodidit, mutta myös orgaanisia triflaatteja ja fosforihappojohdannaisia voidaan käyttää. Katalyyttinä Suzuki-kytkennöissä käytetään tavanomaisesti palladiumkomplekseja, mutta myös kuparikomplekseja on tutkittu. Käytettäessä kiraalisia ligandeja voidaan Suzuki-kytkentä suorittaa asymmetrisesti.

Suzuki-kytkennän etu on se, että reagoivissa yhdisteissä voi olla useita funktionaalisia ryhmiä, jotka eivät reagoi. Yhteensopivia ryhmiä ovat muun muassa alkoholi-, nitriili-, amino-, nitro- ja karbonyyliryhmiä.

Mekanismi
Suzuki-kytkentä muistuttaa reaktiomekanismiltaan useita muita kytkentäreaktioita, kuten Stille-kytkentää. Reaktion ensimmäisessä vaiheessa katalyytti, jossa palladium on hapetusluvulla 0, reagoi alkyyli- tai aryylihalogenidin kanssa hapettavalla additiolla muodostaen alkyylipalladiumyhdisteen, jossa palladiumin hapetusluku on + II. Emäs reagoi organobooriyhdisteen, kuten boronihapon, kanssa muodostaen negatiivisesti varautuneen boronaatin, joka reagoi palladiumkompleksin kanssa transmetallaatiolla. Transmetalloinnissa alkyyliryhmä siirtyy organobooriyhdisteeltä palladiumkompleksille. Viimeinen vaihe on pelkistävä eliminaatio, jossa palladiumkompleksiin kiinnittyneet halogenidilta ja organobooriyhdisteeltä peräisin olevat alkyyliryhmät yhdistyvät ja palladium pelkistyy hapetusluvulta +II hapetusluvulle 0.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Orgaaniset reaktiot