SonogashiraKupplung

Die Sonogashira-Kupplung ist eine palladium-katalysierte Kreuzkopplung zwischen Terminalalkynen und aryl- oder vinylhalogeniden. Sie führt zur Bildung substituierter Alkine, typischerweise Ar–C≡C–R, wobei R den Rest des Terminalalkyns darstellt. Die Reaktion ist in vielen funktionellen Gruppen tolerant und wird breit in der organischen Synthese eingesetzt.

Der Reaktionsmechanismus beruht gewöhnlich auf der Bildung eines Kupfer(I)-Kofaktors, der aus dem Terminalalkyn ein Kupferacetylid bildet. Das aryl- oder vinylhalogenid führt eine oxidative Addition an Pd(0) durch; anschließend erfolgt eine Transmetalation mit dem Kupferacetylid und schließlich eine Reduktive Eliminierung, die die C–C-Bindung erzeugt und das Palladium regeneriert. Kupfer kann Nebenreaktionen wie die Glaser-Kupplung fördern, weshalb copper-free Varianten entwickelt wurden.

Typische Substrate sind Terminalalkyne und aryl- oder vinylhalogenide (I, Br oder Cl). Das Produkt ist eine Ar–C≡C–R-Verbindung, wobei Ar vom Halogenid stammt und R vom substituierten Alkin abhängt. Iodide und Bromide reagieren in der Regel schneller als Chloride. Die Wahl von Liganden, Base und Lösungsmittel beeinflusst die Toleranz gegenüber funktionellen Gruppen.

Übliche Bedingungen verwenden Pd-Katalysatoren wie Pd(PPh3)2Cl2 oder PdCl2(PPh3)2 mit CuI als Kofaktor, Basen wie DIPEA oder Triethylamin und Lösungsmittel wie DMF, THF oder DMSO. Temperaturen reichen von Raumtemperatur bis etwa 60 °C. Es existieren auch kupferfreie Varianten. Die Sonogashira-Kupplung ist etabliert in der Synthese von Naturstoffen, pharmazeutischen Zielverbindungen und funktionalen Materialien.