钯催化剂催化的Suzuki–Miyaura（C–C）{attr}2101{/attr}在过去几十年中被广泛应用于药物合成和工业生产。其中非均相钯催化剂相较于均相钯催化剂具有更好的经济适用性和简单的分离过程。但传统的负载型钯催化剂依然存在：（1）负载催化剂的催化活性不高；（2）催化剂负载量及稳定性较差等问题。所以优化设计具有高效催化活性且尺寸适宜的优势均相催化剂分子，并将其高效、稳定地负载在合适的负载材料上意义重大。
近日，上海理工大学邓钦月课题组以核壳型磁性介孔微球（Mag-MSNs）为基底，利用其良好的磁响应性、易于修饰的表面，还具有特征的孔道结构等优点，将具有高效催化活性片段的均相钯催化剂负载到核壳型Mag-MSNs上，设计制备了核壳型磁性介孔微球固定化具有约束性脂肪链的N-杂环卡宾环钯催化剂（Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd）（图1）。该非均相钯催化剂在芳基硼酸和芳基卤化物的Suzuki–Miyaura交叉偶联中表现出广泛的底物适用性（图2）。Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd显示出较高的催化活性和可循环利用性，即使在12次循环后，催化剂样貌及性能也没有显著变化。 图2 非均相催化剂Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd催化（杂）芳基氯化物与芳基硼酸的Suzuki–Miyaura交叉偶联反应。 2-芳基-4-氨基喹唑啉经常被用作生物蛋白抑制剂的中间体。然而，目前报道的制备2-芳基-4-氨基喹唑啉的方法仍然存在反应条件苛刻、反应温度高和过程复杂等问题。此外，邻甲苯腈（OTBN）是血管紧张素受体阻断剂（ARBs）的常用构件，而ARBs是最有效和最广泛使用的抗高血压药物。如图3所示，在0.5 mol%的磁性介孔纳米催化剂Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd 4的存在下，通过2-氯-4-苯胺喹唑啉和苯硼酸的交叉偶联，在两步反应中有效地合成了2-芳基-4-氨基喹唑啉。此外，在0.5 mol%的磁性介孔纳米催化剂Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd 4的存在下，催化合成OTBN获得了83%的可观收率，这表明了该方法可以有效地生产药物和药物中间体。 图3 非均相催化剂Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd催化合成药物的应用。 图4 该工作是将具有高效催化活性稳定性的均相钯催化剂片段负载到核壳型Mag-MSNs上，设计制备出了在医药工业生产中具有高催化活性和循环利用性的非均相钯催化剂Fe3O4@mSiO2@NHC-Pd，有望成为制药生产应用的替代催化材料（图4）。 论文信息 The Core-Shell Magnetic Mesoporous Microspheres Immobilized NHC-Palladacycles: An Efficient and Recyclable Catalyst for Suzuki–Miyaura Cross-Coupling of Pharmaceutical Synthesis Bin Zuo, Han Shao, Yan Zheng, Yunhua Ma, Wanfang Li, Mingxian Huang, and Qinyue Deng* 文章第一作者为上海理工大学博士研究生左彬。 Asian Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ajoc.202200018
