Suzuki-Miyaura 偶联是一种实用且有吸引力的碳-碳键形成反应,因为它具有高效率和广泛的官能团兼容性,但其工业应用受到限制,因为它通常由昂贵的含钯过渡金属配合物催化。

2021年1月18日,合肥工业大学许华建和安徽大学于海珠共同通讯在Nature Catalysis(IF=42)在线发表题为“The amine-catalysed Suzuki–Miyaura-type coupling of aryl halides and arylboronic acids”的研究论文,该研究展示了在胺催化下芳基卤化物与芳基硼酸的稳健且化学选择性的有机催化 Suzuki-Miyaura 型偶联。该反应的效用和范围通过几种商业相关小分子的合成和药物衍生物的选择得到证明。

2021年12月2日,匹兹堡大学Jincy K. Vinod等人在Nature Catalysis 发表题为“Fluorometric study on the amine-catalysed Suzuki–Miyaura coupling”的问题形式的文章,该研究指出尚不清楚痕量钯是否占明显的胺催化作用。因此,该研究决定使用痕量钯检测方法来调查报告的工作,这项研究表明,胺 1 纯化批次中的痕量钯对文献结果至关重要。

2021年12月2日,匈牙利Eötvös Loránd 大学Zoltán Novák等人在Nature Catalysis 发表题为“Revisiting the amine-catalysed cross-coupling”的问题形式的文章,该研究证明了最近开发的胺催化的 Suzuki-Miyaura 偶联反应发生在胺组分提供的 Pd 和 P 杂质的参与下,这排除了胺在转化中作为有机催化剂的作用。研究结果清楚地表明,即使在色谱纯化步骤之后,有机产物中也存在磷衍生物。

2021年12月2日,英国布里斯托尔大学Mickaël Avanthay等人在Nature Catalysis 发表题为“Identifying palladium culprits in amine catalysis”的问题形式的文章,该研究表明观察到的催化活性不是由于胺,而是由于容易夹带的高度稳定的三环己基膦 (PCy3) 钯配合物。不幸的是,已报道的 Suzuki 反应的有机催化仍然是一个难以实现的目标。至关重要的是,未来的任何努力都必须避免在所调查的催化剂的生产中使用钯。

最后,在2021年12月8日,该文章应作者的要求被撤回,主要原因是胺中含有的残留钯杂质催化的,这导致误判了催化剂的性质,进而影响结论的可靠性。

另外,华中科技大学谭必恩团队在Chemical Science(IF=9.8)在线发表题为“Transition-metal-free synthesis of conjugated microporous polymers via amine-catalyzed Suzuki–Miyaura coupling reaction”的研究论文,该研究首次证明可以通过无过渡金属胺催化的有机催化 Suzuki-Miyaura 偶联反应合成共轭微孔聚合物(CMPs)。该方法成功地产生了具有广泛单体的 CMP。CMPs 的最高表面积可达 1269 m2 g-1,优于过渡金属催化法。该方法也可以实现无金属条件下合成乙炔连接的CMP。所得 CMPs 表现出良好的气体吸收和光致发光特性。这项工作表明,无金属有机催化反应是功能性 CMPs 合成的潜在且强大的方法。 但是,在2021年11月18日,该文章应作者的要求被撤回,主要原因是不能排除残留 Pd 对所涉及的 Suzuki 偶联反应的影响,进而对结论的可靠性提出了挑战。

我们希望撤回这篇文章,因为我们不能再声称观察到的芳基卤化物和芳基硼酸的 Suzuki-Miyaura 型偶联反应性归因于胺有机催化剂。

来自不同实验室的努力——以出现问题的文章的形式发表——指出该反应是由胺中含有的残留钯杂质催化的。我们进行了一系列验证实验,证实在胺的合成过程中,形成了稳定的钯配合物,柱层析无法完全去除。此外,我们使用的 ICP-MS 方法无法完全消解残留的钯。这些因素导致我们误判了催化剂的性质。

我们非常感谢 Matters Arising 文章的作者提出这些问题。对于因我们的出版物引起的任何混乱,我们真诚地向科学界道歉。所有作者都同意这一撤回。

参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41929-021-00726-7

https://www.nature.com/articles/s41929-021-00711-0

https://www.nature.com/articles/s41929-021-00709-8

https://www.nature.com/articles/s41929-021-00710-1

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2021/SC/D1SC03970A

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/sc/d1sc90250d