二(三叔丁基膦)鈀，英文名為Bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0)，常溫常壓下為灰白色或者橘黃色固體。二(三叔丁基膦)鈀是一種常用的金屬鈀絡(luò)合物，在有機(jī)合成化學(xué)中常用作偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑，其具有較大的位阻和豐富的電子密度。由于其催化性能的優(yōu)異，二(三叔丁基膦)鈀已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于藥物合成、天然產(chǎn)物合成、有機(jī)合成。

穩(wěn)定性

二(三叔丁基膦)鈀具有較好的熱穩(wěn)定性，在高溫下仍能保持結(jié)構(gòu)的完整性。但是其對(duì)水和空氣敏感，容易被氧化或水解而失去催化活性。因此，在使用過(guò)程中需要嚴(yán)格避免水和空氣的存在。通常，二(三叔丁基膦)鈀在干燥的惰性氣氛下儲(chǔ)存，如氮?dú)?、氬氣等。在使用前，還需要進(jìn)行干燥處理和空氣排除操作，以保證其催化活性。此外，在反應(yīng)過(guò)程中，也需要控制反應(yīng)條件，如溫度、壓力、催化劑用量等，以避免氧化或水解反應(yīng)的發(fā)生。

結(jié)構(gòu)性質(zhì)

二(三叔丁基膦)鈀在常溫常壓下穩(wěn)定，是一種非常有效的鈀催化劑，可用于許多有機(jī)合成反應(yīng)，如Heck反應(yīng)、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)、Stille偶聯(lián)反應(yīng)等，這些反應(yīng)廣泛應(yīng)用于藥物、化學(xué)品和高分子材料的制備中。由于叔丁基基團(tuán)的加入，二(三叔丁基膦)鈀比其他膦配體更具有熱穩(wěn)定性，可在高溫條件下使用。二(三叔丁基膦)鈀作為催化劑的反應(yīng)活性受到配體的影響很大，一般來(lái)說(shuō)，較大的配體與鈀離子的作用更強(qiáng)，使得催化活性降低。二(三叔丁基膦)鈀的叔丁基基團(tuán)較大，使得配體與鈀離子的相互作用減弱，反應(yīng)活性較高。二(三叔丁基膦)鈀在很多有機(jī)溶劑中都易于溶解，如甲苯、二甲基甲酰胺（DMF）和乙腈等。

合成方法

二(三叔丁基膦)鈀的合成通常是通過(guò)在PdCl2上加入過(guò)量的三叔丁基膦，在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下形成配合物。例如，在氯化鈀和三叔丁基膦的存在下，加入碳酸氫鉀并于室溫下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，就可以得到二(三叔丁基膦)鈀產(chǎn)物。此外，還可以使用不同的合成方法來(lái)改變配體結(jié)構(gòu)，以得到具有不同化學(xué)性質(zhì)的鈀配合物。

圖1 二(三叔丁基膦)鈀的合成路線

在一個(gè)干燥的反應(yīng)燒瓶中，將[Pd(allyl)Cl]₂ ( 1.91 g , 5.2 mmol)溶于干燥的乙腈溶液( 350 m L )中，然后在充滿氮?dú)獾氖痔紫渲幸淮涡酝鲜鲡Z絡(luò)合物種加入三叔丁基膦 ( 6.54 g )，所得的反應(yīng)混合物攪拌一段時(shí)間后會(huì)形成渾濁的黃色溶液。在幾分鐘內(nèi)，所得的反應(yīng)混合物會(huì)慢慢地變得不透明，將反應(yīng)混合物繼續(xù)攪拌反應(yīng)18 h將得到的乳白色混合物。反應(yīng)結(jié)束后將粗反應(yīng)體系通過(guò)一個(gè)中等的過(guò)濾器過(guò)濾，然后收集固體產(chǎn)物，用乙腈( 3 × 50m L)洗滌固體，真空干燥即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。注意該催化劑容易被空氣氧化，后處理過(guò)程盡量在手套箱中進(jìn)行，避免接觸空氣。[1]

用途

作為一種零價(jià)鈀物種，二(三叔丁基膦)鈀在偶聯(lián)反應(yīng)中常用作催化劑：一般偶聯(lián)反應(yīng)都從零價(jià)Pd啟動(dòng)，經(jīng)歷氧化加成（oxidative addition），轉(zhuǎn)金屬化（transmetallation），還原消除（reductive elimination）。那么對(duì)于各個(gè)步驟，不同的配體有不同的表現(xiàn)，比如調(diào)整Pd配位環(huán)境（配體電性，配體空間體積大?。┤Q于具體反應(yīng)要求，通常富電子配體促進(jìn)氧化加成，對(duì)于難以氧化加成的底物例如氯代芳烴有很好的促進(jìn)反應(yīng)的作用，而普通的三苯基膦就不行，所以這里二（三叔丁基膦）鈀就比四（三苯基膦）鈀要好。反過(guò)來(lái)，缺電子或者大位阻膦配體能促進(jìn)還原消除，因此對(duì)于還原消除很困難或者有beta-H消除競(jìng)爭(zhēng)的偶聯(lián)反應(yīng)可使用這類(lèi)型配體。由于其催化性能的優(yōu)異，二(三叔丁基膦)鈀已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于藥物合成、天然產(chǎn)物合成、有機(jī)合成、高分子材料合成等多個(gè)領(lǐng)域。例如，在藥物合成中，二(三叔丁基膦)鈀已被用于制備多種抗癌藥物、抗病毒藥物等。[2]

參考文獻(xiàn)

[1] Quesnel, Jeffrey S. et al Chemistry - A European Journal, 21(26), 9550-9555; 2015

[2] Li, Hongbo et al Organic Letters, 12(15), 3332-3335; 2010