Negishi-Reaktion

Die Negishi-Kupplung ist eine Namensreaktion aus der Organischen Chemie. Die Kreuzkupplung dient der Alkenylierung oder Arylierung von Arylen. Hierzu werden Arylhalogenide oder -triflate in einer nickel- oder palladiumkatalysierten Reaktion mit Organozinkverbindungen umgesetzt. Die Reaktion ist verwandt mit der Stille-, Suzuki- und Kumada-Kupplung.^[1] Die Reaktion ist benannt nach ihrem Entdecker Ei-ichi Negishi, der sie 1977 publizierte.^[2]

Bruttoreaktionsgleichung der Negishi-Kupplung. R,R' = Organischer Rest, M = Ni oder Pd, L = Ligand.

Als Liganden eignen sich Phosphane wie Triphenylphosphan oder dppe sowie die chiralen Chelatliganden wie BINAP oder Chiraphos.

Reaktionsmechanismus

Im ersten Schritt addiert sich das eingesetzte Arylhalogenid oxidativ an den Nickel- oder Palladiumkatalysator. Hierbei ändert sich die Oxidationsstufe des Metalls von 0 auf +2. Der zweite Schritt des Zyklus besteht aus einer Transmetallierung, bei welcher der zu kuppelnde Rest von Zink auf das Katalysatormetall ummetalliert wird. Nach eventueller Isomerisierung des trans- zum cis-Komplex wird das gewünschte Produkt reduktiv eliminiert. Hierbei wird die Katalysatorspezies zurückgebildet.^[1]

Katalysezyklus der Negishi-Kupplung. Ar = Aryl, X,X' = Halogenid oder Triflat, L = Ligand.

Anwendungsbereich

Die Negishi-Kupplun wird häufig verwendet, da sie viele funktionelle Gruppen toleriert. Dies liegt an der relativen Reaktionsträgheit der Organozinkverbindungen im Vergleich zu anderen Metallorganylen, die in Kupplungsreaktionen benutzt werden können.^[3]

Die benötigten Zinkorganyle können meist aus der entsprechenden Organolithium-Verbindung erhalten werden.

$\mathrm{R{-}Li\ +\ ZnBr_2\longrightarrow\ R{-}Zn{-}Br\ +\ LiBr}$

Transmetallierung von Lithium auf Zink mittels Zinkbromid. Als Nebenprodukt entsteht Lithiumbromid.

Quellen

1. ↑ ^{a b} Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen. 3. Auflage, S.706–708, Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9.
2. ↑ A. O. King, N. Okukado, E.-i. Negishi: Highly general stereo-, regio-, and chemo-selective synthesis of terminal and internal conjugated enynes by the Pd-catalysed reaction of alkynylzinc reagents with alkenyl halides, in: Chem. Comm. 1977, 683; doi:10.1039/C39770000683.
3. ↑ Vortragsskript Uni Hannover