介绍
XantPhos Pd-G3（布赫瓦尔德预催化剂）系统命名为甲烷磺酸根(4,5-双二苯基膦基)-9,9-二甲基氧杂蒽合钯(II)，是一种基于刚性双齿膦配体 XantPhos 的第三代 Buchwald 钯环预催化剂。其钯(II)中心同时与 2′-氨基联苯基形成环钯结构，并由甲磺酸根配位，因此具有明确的 1∶1 钯/膦配体比例；该预催化剂可在反应条件下快速释放活性单膦配位钯物种，从而避免常规体系中可能出现的双膦钯失活物种。它具有较好的空气、湿气和热稳定性，易溶于多种常用有机溶剂，凭借 XantPhos 的大 bite-angle 及富电子双膦环境，该催化剂适用于低负载、高效的交叉偶联反应，尤其擅长处理杂芳基、位阻底物及具有挑战性的 C–C、C–S 键构建，如 Negishi 偶联、胺羰基化以及硫糖苷等复杂分子的制备。
图一 XantPhos Pd-G3
催化应用
XantPhos Pd-G3在DMF中，以K2CO3为碱，于80°C、200W微波照射下，实现2-(4-溴苯基)苯并噻唑或5-溴-2,1,3-苯并噻二唑与多种苯硫醇的C-S交叉偶联反应。在微波条件下获得了目标产物的良好至优异收率。该合成方法的其他显著优势包括低催化剂负载量、短反应时间及环保条件。此外，成功合成了29种化合物，其中部分为本方案中的新化合物[1]。
图二 Xantphos Pd G3用于C–S交叉偶联的反应
采用Pd-G3 XantPhos作为简单且廉价的催化剂，成功合成了双芳基磺酰基苯并-2,1,3-噻二唑。众多苯硫醇在DMF中与4,7-二溴苯并-2,1,3-噻二唑反应良好，以K2CO3为碱，短时间内即可获得高产率产物。所有合成化合物均展现出显著的荧光特性，发射波长位于可见光范围内。由于其独特性能，这些化合物有望作为荧光显微镜成像探针应用。这些化合物在传感器领域具有广泛潜在用途，并展现出其他有益的光物理特性[2]。
图三 合成双芳基磺酰基苯并-2,1,3-噻二唑
参考文献
[1]Rakhi Katla, Ramesh Katla, Nelson L. C. Domingues. XantPhos Pd-G3 as an Efficient Catalyst: Microwave-Assisted C–S Cross-Coupling Reaction in DMF[J]. Synthesis: International Journal of Methods in Synthetic Organic Chemistry,2023,55(5):826-836. DOI:10.1055/a-1976-4931
[2]Ramesh Katla, Rakhi Katla, Eliézer Quadro Oreste, et al. Pd-G3 XantPhos Mediated Approach to Bis-arylsulfenyl-benzo-2,1,3-thiadiazoles under Microwave Irradiation in DMF: Synthesis and Fluorescent Properties[J]. Synthesis: International Journal of Methods in Synthetic Organic Chemistry,2023,55(5):799-807. DOI:10.1055/a-1958-4406