三联苯膦配体TXPhos助力钯催化高效C-N偶联：实现芳基氯与二芳胺的广谱性转化及机理突破

针对钯催化C-N偶联反应中底物范围窄、催化剂载量高的难题，研究人员开发了基于三联苯膦配体TXPhos的Pd催化体系。该研究实现了芳基氯与二芳胺的高效偶联，获得高达3300 TON（周转数），突破了电子效应差异底物的兼容性限制，并通过机理研究揭示了NaOPh弱碱条件下的Pd酚盐中间体作用机制，为OLED材料合成提供了新策略。

　　

在有机功能分子构筑领域，三芳胺结构犹如"分子积木"般广泛应用于OLED（有机发光二极管）、OFET（有机场效应晶体管）等光电材料中。这类结构不仅赋予材料优异的稳定性，还能通过电子效应调控实现功能多样化。然而传统合成方法面临严峻挑战：铜催化的Ullmann反应条件苛刻，而钯催化的Buchwald-Hartwig反应虽较温和，却受限于配体性能——现有磷配体如BrettPhos、RuPhos等对二芳胺底物的适用性有限，通常需要>1 mol%的催化剂负载量，且难以兼容电子性质迥异的底物。

为解决这一瓶颈问题，来自中国的科研团队创新性地采用具有刚性三联苯骨架的TXPhos配体，开发出突破性的Pd催化体系。该研究通过系统优化反应参数，实现了芳基氯与二芳胺的高效偶联，最高获得3300 TON的惊人效率，相关成果发表于《Journal of Catalysis》。

研究采用的关键技术包括：1）预催化剂[(TXPhos)allylPdCl]的原位活化策略；2）基于底物电子效应的差异化碱筛选体系（强碱NaOt
Bu/LHMDS用于富电子二芳胺，弱碱Na₂
CO₃
/Na₃
PO₄
用于缺电子体系）；3）创新性引入苯酚钠(NaOPh)弱碱条件；4）通过核磁共振追踪Pd-酚盐中间体转化路径。

【结果与讨论】
电子效应适配性研究显示：对富电子底物（如含-OMe的4-甲氧基氯苯），NaOt
Bu/toluene体系在100°C下24小时可获得98%收率；而缺电子底物（如含-CF₃
的4-三氟甲基氯苯）在K₃
PO₄
/dioxane体系中需延长至36小时实现91%转化。特别值得注意的是，TXPhos首次实现了弱碱NaOPh条件下的高效转化，其关键机理在于形成Pd-OPh中间体促进胺配位后的Pd-酰胺复合物生成。

【结论】
该研究确立了TXPhos配体的三大优势：1）广谱底物兼容性，涵盖电子差异显著的芳基氯（Hammett常数σ_p
从-0.27到+0.54）和二芳胺；2）创纪录的3300 TON，较传统体系降低10倍催化剂用量；3）弱碱条件的突破性拓展。通过合成OLED分子咔唑衍生物的实际应用验证，该体系展现出工业化潜力。机理研究揭示的"酚盐辅助胺配位"路径为设计新型配体提供了理论依据。

这项研究不仅解决了C-N偶联领域长期存在的效率与普适性难题，其建立的"电子效应-碱强度"适配原则更将指导其他交叉偶联反应体系开发。TXPhos配体展现的刚性骨架优势，预示着三联苯类磷配体在过渡金属催化中的广阔前景，为功能分子精准合成提供了新工具。