Stille-kytkentä

Stille-kytkentä tai Migita-Kosugi-Stille-kytkentä on palladiumin katalysoima kytkentäreaktio, jossa aryyli- tai alkenyylitinayhdiste reagoi aromaattisen tai vinyylisen halogenidin tai triflaatin kanssa muodostaen kytkeytyneen tuotteen. Stille-kytkentä on hyvin tehokas ja usein käytetty menetelmä hiilten välisten sidosten muodostamiseen orgaanisissa synteeseissä. Reaktio on nimetty löytäjänsä John Stillen mukaan ja Stille raportoi reaktion ensimmäisen kerran vuonna 1978.

Reaktion historiaa ja mekanismi
Ensimmäiset orgaanisten tinayhdisteiden ja aromaattisten elektrofiilien väliset palladiumkompleksien katalysoimat reaktiot raportoi Colin Eaborn ryhmineen vuonna 1976. Vuonna 1977 japanilaiset Toshihiko Migita, Masanori Kosugi ja Yutaka Shimizu raportoivat aromaattisen halidin ja allyylistannaanin palladiumkatalysoidun kytkentäreaktion. Jälleen vuotta myöhemmin Stille julkaisi reaktionsa, jossa aromaattinen triflaatti reagoi aryyli- tai alkenyylistannaanin kanssa muodostaen kytkentätuotteen.

Stille-kytkentä sietää hyvin erilaisia funktionaalisia ryhmiä molekyyleissä niiden reagoimatta reaktio-olosuhteissa. Elektrofiilinä käytetään tyypillisesti aromaattisia tai vinyylisiä elektrofiilejä erityisesti aryylihalideja tai -triflaatteja. Organoreagenssina on tyypillisimmin yhdiste, jossa tina on sitoutunut sp2-hybridisoituneeseen hiiliatomiin, esimerkiksi aryyli- tai allyylistannaanit, mutta myös bentsyyli- ja vinyylistannaanit voivat reagoida Stille-kytkennällä. Katalyyttinä käytetään usein tetrakis(trifenyylifosfiini)palladium(0):a. Reaktion katalyyttisen syklin ensimmäinen vaihe on hapettava additio, jossa palladiumkatalyytti muodostaa organopalladiumkompleksin aromaattisen tai vinyylisen halogenidin tai triflaatin kanssa. Seuraavassa vaiheessa tapahtuu transmetallaatio, jossa palladium vaihtaa triflaatti- tai halogenidiryhmän stannaanin aryyli- tai alkenyyliryhmään. Tämä on reaktion mekanismin hitain vaihe eli niin kutsuttu reaktionopeutta rajoittava vaihe. Viimeisessä vaiheessa tapahtuu pelkistävä eliminaatio, jolloin kytkentätuote irtoaa palladiumista ja katalyytti regeneroituu.

Stille-kytkennöissä käytetään organotinareagensseja, joiden hyvänä puolena on niiden stabiilius ilmaa ja kosteutta vastaan. Reaktio voidaan suorittaa jopa vesiliuoksessa. Huonona puolena on kuitenkin organotinayhdisteiden myrkyllisyys ja reaktiossa sivutuotteina muodostuvien tinahalogenidijohdannaisten myrkyllisyys, minkä vuoksi reaktion käyttö suuressa mittakaavassa on suhteellisen vähäistä. Reaktiota on kuitenkin käytetty useiden rakenteeltaan monimutkaisten luonnonaineiden laboratoriomittakaavan synteeseissä hyvillä saannoilla.

Lähteet

Orgaaniset reaktiot