부흐발트 촉매 및 리간드

화학자는 새로운 화학을 발견하고 이를 실용적으로 응용하는 데 집중합니다. 머크는 광범위한 부크발트 촉매 및 리간드 포트폴리오를 통해 고객의 혁신을 지원합니다. 스티븐 부흐발트 및 그의 MIT 연구 그룹과 협력하여 효율적인 교차 결합 반응을 위한 고활성 팔라듐 전구 촉매와 비아릴 포스핀 리간드를 제공하여 C-C, C-N 등과 같은 결합을 형성합니다. 전자가 풍부하고 조정 가능한 이러한 리간드는 안정적이고 반응성이 뛰어난 촉매 시스템을 제공하여 촉매 부하와 반응 시간을 줄이고 환원제가 필요하지 않아 기존의 Pd 소스로는 달성할 수 없었던 새로운 방법을 가능하게 합니다.

부크왈드 리간드

• 부크왈드와 그의 연구팀은 반응의 효율, 선택성 및 다용도성을 향상시키는 바이아릴 포스핀 리간드를 개발했다.
• dicyclohexyl phosphine dimethylamine과 같은 초기 리간드는 아릴 클로라이드와 알킬 아민의 결합 반응을 가능하게 했다.
• 고급 리간드(예: XPhos, tBuXPhos)는 더 높은 활성을 보이며, 공간적 방해 요인이 있는 기질과의 호환성도 높습니다.
• 부피가 큰 리간드는 C–N 결합 반응에서 촉매 성능과 전환율을 향상시켰습니다.
• 부크왈드 연구팀은 또한 이미다졸 및 기타 헤테로사이클에 대한 구리 촉매 N-아릴화 반응도 개발했습니다.

Buchwald 1세대 전촉매

• 1세대(G1) 전촉매는 용액상 및 고체상 모두에서 안정성을 높이기 위해 2-페닐에탄-1-아민 기반 리간드를 사용합니다.
• 공기 및 수분에 안정적이어서 취급이 편리합니다.
• LPd(0)는 염기 촉진 환원 탈리응을 통해 그 자리에서 형성되며, 부산물로 인돌린이 생성됩니다.
• 리간드의 탈양자화를 촉진하고 촉매를 활성화하기 위해 약한 염기와 함께 더 높은 온도가 종종 사용됩니다.

Buchwald 2세대 전촉매

• 2세대(G2) 전촉매는 2-페닐에탄-1-아민 대신 2-아미노비페닐을 사용합니다.
• 약한 염기(예: 인산염, 약한 탄산염)에 대한 반응성이 향상되었습니다.
• 대개 더 낮은 온도에서도 촉매 활성화를 가능하게 합니다.
• 반응성이 향상된 이유는 G2의 방향족 아민이 G1의 지방족 아민에 비해 산도가 더 높기 때문입니다.
• 주요 특징: 공기 및 수분에 안정적이며, 높은 효율, 온화한 반응 조건, 짧은 반응 시간, 낮은 촉매 부하량.
• 스즈키 교차 결합 반응에서 뛰어난 성능을 입증했습니다.

부크발트 3세대 및 4세대 전촉매

• G3 및 G4 부흐발트 전촉매는 다양한 크로스-커플링 반응(C–C, C–N, C–O, C–F, C–CF₃, C–S)에 사용되는 첨단 고안정성 팔라듐 복합체입니다.
• 우수한 용해성과 활성을 제공하여, 더 적은 양의 촉매를 사용하거나 반응 시간을 단축할 수 있습니다.
• G3는 메실레이트 리간드(염화물 대비)를 사용하여 용해성과 안정성을 높이고, 부피가 더 큰 리간드를 수용할 수 있도록 합니다.
• G4는 아민 리간드로 N-메틸-2-아미노비페닐을 사용하여 더 무해한 부산물(카르바졸 대비 N-메틸카르바졸)을 생성합니다.
• 두 세대 모두 스즈키-미야우라 반응, 아미노카르보닐화, N-아릴화 같은 주요 반응에서 효과적입니다.

Buchwald 6세대 전촉매

• G6 전촉매는 산화 첨가 복합체(OAC)로, 뛰어난 성능을 제공합니다. 이 온사이클 전촉매는 촉매 활성화를 보다 용이하게 합니다.
• 염기 없이도 활성화가 가능하며 합성 과정을 단순화하면서도 열적 및 공기적 안정성을 유지합니다.
• 전촉매 활성화 과정에서 카르바졸 부산물의 생성을 방지합니다.
• 매우 부피가 큰 리간드를 지지할 수 있으며 용해도와 안정성을 향상시킵니다.
• C–C, C–N, C–O, C–F 및 C–S 결합을 효율적으로 형성할 수 있습니다.
• 이전 세대 제품보다 일관되게 더 높은 반응성과 더 우수한 수율을 제공합니다.