ウルマン凝縮

ウルマン縮合またはウルマン型反応は、銅触媒によるアリールハライドのアリールエーテル、アリールチオエーテル、アリールニトリル、およびアリールアミンへの変換反応である。これらの反応はクロスカップリング反応の例である。^{[ 1 ]}

ウルマン型反応はブッフバルト-ハートウィッグ反応に匹敵するが、通常はより高い温度を必要とする。従来、これらの反応には、N-メチルピロリドン、ニトロベンゼン、ジメチルホルムアミドなどの高沸点極性溶媒と、化学量論 量の銅を用いた高温（多くの場合210℃以上）が必要であった。アリールハライドは電子求引基によって活性化される必要がある。従来のウルマン型反応では、「活性化」された銅粉末が使用されていた。これは、例えば、硫酸銅を熱水中で亜鉛金属で還元することによりその場で調製されたものである。ジアミンとアセチルアセトナート配位子で支持された可溶性銅触媒の導入により、この方法は改良された。 ^{[ 1 ]}

伝統的なウルマンエーテル合成の例として、 4-クロロニトロベンゼンとフェノールからp-ニトロフェニルフェニルエーテルを調製する方法が挙げられる。^{[ 2 ]}

O₂NC₆H₄Cl + C₆H₅OH + KOH → O₂NC₆H₄O _{− C₆H₅ +} KCl + _{H₂O​​​​​}​_​ ​_​​

銅は金属または銅塩の形で触媒として使用される。現代のアリール化では可溶性銅触媒が使用される。^{[ 3 ]}

伝統的なゴールドバーグ反応は、アニリンとアリールハライドの反応を伴う。2-クロロ安息香酸とアニリンのカップリングは、その好例である。^{[ 4 ]}

C ₆ H ₅ NH ₂ + ClC ₆ H ₄ CO ₂ H + KOH → C ₆ H ₅ N(H)−C ₆ H ₄ CO ₂ H + KCl + H ₂ O

典型的な触媒は、ヨウ化銅(I)とフェナントロリンから形成される。この反応は、ブッフバルト・ハートウィッグアミノ化反応の代替となる。

アリールヨージドは、通常のパターンに従って、アリールクロリドよりも反応性の高いアリール化剤である。アリールハライド上の電子求引基もカップリングを促進する。^{[ 5 ]}

求核剤は、カルバニオンやシアン化物を含む炭素である場合もある。従来のハートレー反応では、炭素求核剤はマロン酸エステルやその他のジカルボニル化合物から誘導された。^{[ 6 ]}

Z ₂ CH ₂ + BrC ₆ H ₄ CO ₂ H + KOH → Z ₂ C(H)−C ₆ H ₄ CO ₂ H + KBr + H ₂ O (Z = CO ₂ H)

より現代的な銅触媒によるCCクロスカップリングでは、フェナントロリン配位子を含む可溶性銅錯体が利用される。^{[ 7 ]}

アルキルチオラートのアリール化は、銅チオラートを中間体として進行する。^{[ 8 ]}

ウルマン型反応（アリールハライドのアミノ化、エーテル化など）の場合、変換には銅(I)アルコキシド、銅(I)アミド、銅(I)チオラートが関与する。銅(I)試薬は、アリールハライドと銅金属からその場で生成することができる。銅(II)源も、状況によっては有効である。銅試薬に関しては、多くの革新が開発されてきた。^{[ 1 ]}

これらの銅(I)化合物は、その後、アリールハライドと反応して、正味のメタセシス反応を起こす。

Ar−X + CuOR → Ar−OR + CuX

Ar−X + CuSR → Ar−SR + CuX

Ar−X + CuNHR → Ar−NHR + CuX

CNカップリングの場合、速度論的研究は、酸化付加反応に続いてCu(III)中間体からの還元的脱離が起こることを示唆している（L _n = 1つ以上の傍観者配位子）：^{[ 9 ]}

ROCuAr(X)L _n → RO−Ar + CuL _n

ウルマンエーテル合成は、その発明者であるフリッツ・ウルマンにちなんで名付けられました。^{[ 10 ]}対応するゴールドバーグ反応は、イルマ・ゴールドバーグにちなんで名付けられました。^{[ 11 ]} CC結合形成を伴うハートリー反応も同様に、その発明者にちなんで名付けられました。^{[ 6 ]}