Efficient Protocol for the Phosphine-Free Suzuki-Miyaura Reaction Catalyzed by Palladium on Carbon at Room Temperature

Abstract

A mild and efficient protocol for the phosphine-free Suzuki-Miyaura coupling reaction of aryl bromides with arylboronic acids has been developed which utilizes the commercially available 10% Pd/C (3.5 mol% Pd) in ethanol-water (1:1) and Na₂CO₃ at room temperature. The reaction is convenient, environmentally benign and generates excellent yields of the coupled products (94-100%). The catalyst can be recycled using simple filtration and washing sequences without significant decrease in the yield of coupling product up to the fourth run.

Key words

Suzuki-Miyaura coupling - palladium - catalysis - het­erogeneous

References

• 1a Miyaura N. Suzuki A. Chem. Rev.  1995,  95:  2457 
• 1b Stanforth SP. Tetrahedron  1998,  54:  263 
• 1c Llord-Williams P. Giralt E. Chem. Soc. Rev.  2001,  30:  145 
• 1d Kotha S. Lahiri K. Kashinath D. Tetrahedron  2002,  58:  9633 
• 1e Littke AF. Fu GC. Angew. Chem. Int. Ed.  2002,  41:  4176 
• 2a Patel M. Rodgers JD. McHugh RJ. Johnson BL. Cordova BC. Klabe RM. Bacheler LT. Erickson-Viitanen S. Ko SS. Bioorg. Med. Chem. Lett.  1999,  9:  3217 
• 2b Wang W. Xiong C. Yang J. Hruby VJ. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  7717 
• 2c Vaz B. Rosana R. Nieto M. Paniello AI. de Lera AR. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  7725 
• 2d Wong KT. Huang TS. Lin Y. Wu CC. Lee GH. Peng SM. Chou CH. Su YO. Org. Lett.  2002,  4:  513 
• 3 Kamikawa K. Watanabe T. Daimon A. Uemura M. Tetrahedron  2000,  56:  2325 
• 4a Littke AF. Dai C. Fu GC. J. Am. Chem. Soc.  2000,  122:  4020 
• 4b Shaughnessy KH. Booth RS. Org. Lett.  2001,  3:  2757 
• 4c Feuerstein M. Doucet H. Santelli M. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  6667 
• 4d Yin J. Rainka MP. Zhang X. Buchwald SL. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  1162 
• 4e Nishimura M. Ueda M. Miyaura N. Tetrahedron  2002,  58:  5779 
• 5a Li G. J. Org. Chem.  2002,  67:  3643 
• 5b Bedford RB. Hazelwood SL. Limmert ME. Albission DA. Draper SM. Scully PN. Coles SJ. Hursthouse MB. Chem.-Eur. J.  2003,  9:  3216 
• 6a Zhang C. Trudell ML. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  595 
• 6b Gstottmayr CWK. Bohm VPW. Herdtweck E. Grosche M. Herrmann W. Angew. Chem. Int. Ed.  2002,  41:  1363 
• 7 Tao B. Boykin DW. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  4955 
• 8a Alonso DA. Najera C. Pacheco MC. Org. Lett.  2000,  2:  1823 
• 8b Botella L. Najera C. Angew. Chem. Int. Ed.  2002,  41:  179 
• 9 Bedford RB. Cazin CS. Chem. Commun.  2001,  1540 
• 10 Grasa GA. Hillier AC. Nolan SP. Org. Lett.  2001,  3:  1077 
• 11a Sakurai H. Tsukuda T. Hirao T. J. Org. Chem.  2002,  67:  2721 
• 11b Organ MG. Mayer S. J. Comb. Chem.  2003,  5:  118 
• 11c Heidenreich RW. Kohler K. Krauter JGE. Pietsch J. Synlett  2002,  1118 
• 11d Marck G. Villiger A. Buchecker R. Tetrahedron Lett.  1994,  35:  3277 
• 11e Leblond CR. Andrews AT. Sun Y. Sowa JR. Org. Lett.  2001,  3:  1555 
• 11f Gala A. Stanford J. Jenkins J. Kugelman M. Org. Process Res. Dev.  1997,  1:  163 
• 11g Dyer UC. Shapland PD. Tiffin PD. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  1765 
• 11h Gruber M. Chouzier S. Koehler K. Djakovitch L. Appl. Catal., A  2004,  265:  161 
• 11i Tagata T. Nishida M. J. Org. Chem.  2003,  68:  9412 
• 11j Mori Y. Seki M. J. Org. Chem.  2003,  68:  1571 
• 11k Ennis DS. McManus J. Wood-Kaczmar W. Richardson J. Smith GE. Carstairs A. Org. Process Res. Dev.  1999,  3:  248 
• 12 O’Keefe D. Dannock M. Marcuccio S. Tetrahedron Lett.  1992,  33:  6679 
• 13a Schneider S. Bannwarth W. Helv. Chim. Acta  2001,  84:  735 
• 13b Zhu L. Duquette J. Zhang M. J. Org. Chem.  2003,  68:  3729 
• 13c Denmark SE. Ober MH. Org. Lett.  2003,  5:  1357 
• 13d Percec V. Bae J. Zhao M. Hill DH. J. Org. Chem.  1995,  60:  176 
• 13e Bradsher CK. Brown FC. Porter HK. J. Am. Chem. Soc.  1954,  76:  2357 
• 13f Kamigata N. Kobayashi M. Minato H. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1972,  45:  2047 
• 13g Mario R. Paul K. J. Org. Chem.  1998,  63:  203