Kreuz-Kupplungs-Reaktion

Kupplungsreaktion ist in der organischen Chemie der Oberbegriff einer ganzen Reihe von metallorganischen Reaktionen bei denen formal mit Hilfe eines katalytisch wirkenden Metallkomplexes zwei Kohlenwasserstoffe über eine neue Kohlenstoff-Kohlenstoffbindung miteinander verbunden werden.

Man unterscheidet zwischen Kreuzkupplungsreaktionen und Homokupplungsreaktionen. Im ersten Typ reagieren zwei unterschiedliche Kohlenwasserstoffe zu einem neuen Produkt, beim zweiten Typ handelt es sich um die Kupplung zweier identischer.

• Homokupplungsreaktion von Aryliodiden (z. B. Ullmannreaktion)

$\mathrm{Ar-I \quad + \quad Ar-I \quad \xrightarrow[{- CuI_2}]{{Cu}} \quad Ar-Ar}$

• Kreuzkupplungsreaktion (z. B. Stille-Kupplung)

$\mathrm{R_1-X \quad + \quad R_2Sn(R_3)_3 \quad \xrightarrow[{- (R_3)_3Sn-X}]{{Pd^0}} \quad R_1 - R_2}$

Ein häufig verwendetes Metall in diesem Reaktionstyp ist Palladium, sehr oft als Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0). Dieses setzt sich in situ zum dann in der speziellen Kupplungsreaktion benötigten Komplex um.

Da die meisten Reaktionen sehr empfindlich auf Spuren von Wasser oder Sauerstoff reagieren ist eine Umsetzung unter Inertgasatmosphäre notwendig. Diese Empfindlichkeit beruht vor allem darauf, dass in den Reaktionen oft intermediär ungesättigte Metallkomplexe (weniger als 18 Valenzelektronen) entstehen, die in der Lage wären Sauerstoff aufzunehmen und so Nebenreaktionen einzuleiten.

Die wohl wichtigsten Kupplungsreaktionen sind:

• Heck-Reaktion
• Suzuki-Kupplung
• Hiyama-Kupplung
• Sonogashira-Kupplung
• Wurtzreaktion
• Ullmannreaktion
• Stille-Kupplung
• Kumada-Kupplung (auf Grignardreagenzien basierend)