交叉偶联反应，特别是铃木反应，是一种广泛使用的合成方法，用于生成新的 C-C 键，从而由较小的分子形成更复杂的分子。 在铃木反应或 Suzuki Miiyaura 反应中，有机硼化合物和有机卤化物在碱存在下，以钯络合物为催化剂发生交叉偶联反应。该反应在制药业中用于连接芳香环结构等，以生成用于原料药合成的更复杂的中间化合物。相关的偶联反应包括 Negishi 反应和 Heck 反应，它们也是在交叉偶联反应中使用过渡金属络合物作为催化剂。 Negishi 反应将有机卤化物与有机锌化合物偶联形成 C-C 键，而 Heck 反应则使用钯催化剂将不饱和卤化物与烯烃偶联，形成取代烯烃。
还有其他一些在交叉偶联反应产物中形成 C-C 键的反应。 在 Kumada-Corriu 偶联反应中，使用钯或镍将格氏试剂和有机卤化物偶联。Sonogashira 反应使用钯催化剂和铜助催化剂将炔烃和芳基或乙烯基卤化物交叉偶联反应。
一般来说，常用的交叉偶联反应可分为催化反应和非催化反应。 催化交叉偶联反应通常使用与各种配体络合的过渡金属，如钯、锌、镍。格氏反应是非催化 C-C 键形成合成反应的一个例子。
催化交叉偶联反应包括
在 Suzuki（或 Suzuki-Miyaura）反应中，有机硼酸和有机卤化物在碱的作用下，以钯络合物为催化剂发生交叉偶联反应。该反应用于制药业，例如连接芳香环结构，生成用于原料药合成的更复杂的中间化合物。
suzuki偶联反应有三个基本过程。第一步，通过芳基卤化物与 Pd(0) 复合物的氧化加成，形成 Pd(II) 中间化合物。接着，在碱存在下，有机硼烷化合物与 Pd(II) 中间体发生反应，并通过反金属作用形成第二个中间络合物。最后，通过还原消除形成产物，并重新生成原始的 Pd(0) 复合物。
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交叉偶联反应是实现 C-C 键以及 C-H、C-N、C-O 等键形成的最常用方法之一。 因此，交叉偶联反应在制药、聚合物和天然合成中具有重要的应用价值。就被广泛采用的 Suzuki 反应而言，这种合成方法有许多优点：
Heck 反应在商业应用中也很重要。例如，药品孟鲁司特（哮喘）、萘普生（非甾体抗炎药）、依立普坦（偏头痛）和利匹韦林（艾滋病病毒）的合成都使用了 Heck 反应。特比萘芬（杀真菌剂）的合成中使用了 Sonogashira 反应。由于与锡烷有关的毒性和对水/氧的敏感性，根岸反应通常不用于大规模合成，但事实证明它在天然产物合成中非常有用。
suzuki偶联反应和相关反应的范围不断扩大，部分原因是新型有机硼化合物和过渡金属催化剂复合物的研究、开发和供应不断扩大。原位振动为这些试剂和催化剂的合成提供了有关活性和结构的重要信息，例如配体是如何键合的。此外，原位振动光谱仪还能观察和识别偶联反应过程中形成的中间产物。在化学工艺开发和秤量过程中，研究温度、加料速率和搅拌等反应变量对偶联反应的影响可优化合成。
因此，ReactIR和ReactRaman原位振动光谱仪是研究 Suzuki 反应和相关偶联反应的重要工具。此外，为了确保工艺安全并支持对反应变量影响的研究，EasyMax和EasyMax HFCal在量化反应动力学和热力学方面也非常重要。在需要离线测试反应样品的情况下，EasySampler可在无人值守的情况下自动取样和稀释，而不会干扰反应。
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作者报告了在杂环与碘苯或溴苯化合物的伸缩库马达-科里乌 C-C 偶联中使用由 Knochel-Hauser 衍生物芳基镁卤化物 TMPMgCl-LiCl 和 TMP2Mg-2LiCl 原位生成的格林纳达试剂 (RMgX)的情况。 这种快速反应是在包括环境温度在内的温和条件下进行的，是在 Negishi 偶联条件下用锌盐进行反金属化的有效替代方法。
ReactIR 跟踪了吡唑哌啶化合物去质子化形成金属吡唑哌啶中间体的过程，结果表明这种中间体化合物在 14 小时内具有良好的稳定性。 然后，ReactIR 被用来跟踪中间体向 Kumada-Corriu 偶联产物化合物的转化过程。 原位傅立叶变换红外线光谱信息表明，去质子化和偶联过程都发生得很快。
Kyle Clagg, Sara Hold, Archana Kumar, Stefan G. Koeniga, Remy Angelaud, "A Telescoped Knochel-Hauser / Kumada-Corriu Coupling Strategy to Functionalized Aromatic Heterocycles", Tetra.Let., 2019,60(1), 5-7
作者调查了芳基溴与乙烯基硼化合物的 Suzuki-Miyaura 交联反应所产生的安全隐患。具体来说，在特定条件下，1-溴-3-(三氟甲基)苯与乙烯基三氟硼酸钾发生交叉偶联时记录的热曲线显示，加入催化性 1,1′-双(二苯基膦)二茂铁二氯化钯[Pd(dppf)Cl2]后，会出现明显的放热现象。通过使用 EasyMax 进行量热研究，他们确定，相对于无水条件，水性体系中的反应速率和放热反应都更大，但即使在没有水的情况下，放热反应的大小和速率也与反应物、试剂、溶剂和催化剂有很大关系。 在某些情况下，反应的最高温度高于溶剂的沸点，或有利于反应混合物的分解。
早先的研究表明，苯乙烯产品的聚合可能与放热有关。为了确定聚合反应是否可能是放热的原因，我们采用了 ReactIR 测量方法来跟踪加入 Pd(dppf)Cl2 后起始材料的消耗情况，结果发现这与观察到的反应热相关。 然后将混合物在反应条件下保持较长时间，ReactIR 跟踪结果显示没有产物聚合，从而消除了这一潜在原因。
杨强、Belgin Canturk、Kaitlyn Gray、Elizabeth McCusker、盛敏、李方正，《有机过程研究与开发》，2018 年22(3)，351-359 页
作者报告了原位傅立叶变换红外线光谱仪在优化 Heck-Matsuda 反应中的应用。 Heck-Matsuda 反应是一种钯催化的合成反应，可使烯烃与芳基发生交叉偶联反应。 与使用烷基卤化物的反应不同，Heck-Matsuda 反应使用的是与相应烯烃反应的炔重氮盐。 这些反应在温和的反应条件下进行，然而对重氮盐形成的监控不足会导致安全问题。因此，ReactIR 对伸缩反应进行了跟踪，在伸缩反应中，炔烃重氮盐在原位合成，然后加入烯烃和醋酸钯催化剂形成偶联产物。钯络合物在 1020 cm-1（C-O）和 1640 cm-1（C=C）处的红外波段在加入水后消失，而在 1740 cm-1（C=O）处出现了新的波段，这表明烯烃-钯络合物通过酮烯醇共聚转化成了醛产物。
K.Sateesh Reddy、Bandi Siva、S. Divya Reddy、N. Reddy Naresh、T. V. Pratap、B. Venkateswara Rao、Yi-An Hong、B. Vijaya Kumar、A. Krishnam Raju、P. Muralidhar Reddy、Anren Hu，"原位傅立叶变换红外线光谱监测烯重氮盐的形成及其在 Heck-Matsuda 反应中的应用"，Molecules 2020，25，2199
Erran Song、Jiong Wang、Tiesheng Li、Wuduo Zhao Minghua Liu、Yangjie, Wu，"Novel ordered cyclopalladated aryl imine monolayers-Structure Designing for Enhancing Catalytic Performance"，Molecular Catalysis，2020，482，110671
K.Sateesh Reddy, Bandi Siva, S. Divya Reddy, N. Reddy Naresh, T. V. Pratap, B. Venkateswara Rao, Yi-An Hong, B. Vijaya Kumar, A. Krishnam Raju, P. Muralidhar Reddy, Anren Hu, "In Situ FTIR Spectroscopic Monitoring of the Formation of the Arene Diazonium Salts and Its Applications to the Heck-Matsuda Reaction", Molecules 2020, 25, 2199
Matelienė (née Dauksaîtė), Jan Knaup, Frank von Horsten, Xiaoting Gu, Heiko Brunner, "Benign Arylations of Dimethyl Itaconate via Heck-Matsuda Reaction Utilizing in-Situ Generated Palladium on Aluminum Oxide", EurJOC, 2020, 1, 127-135
黄平平，宋二然，孙一萌，李铁生，魏东辉，刘明华，吴扬杰，"席夫基Pd(II)/Fe(III)双金属自组装单层--制备、结构、催化动态与协同，分子催化，2019，469，75-86
Qiang Yang, Nicholas R. Babij, Steffen Good, "Potential Safety Hazards Associated with Pd-Catalyzed Cross-Coupling Reactions", Org.Process Res.Dev. 2019, 23, 12, 2608-2626
尚伟力、 曾祥锋、 李铁生、 徐文建、 魏东辉、 刘明华、 吴扬杰 "控制活性中心分布以提高有序钯/钴催化纳米单分子层的催化活性"，《催化学报》，2019，376，228-237
Qiang Yang, Neeraj Sane, Daniel Klosowski, Melissa Lee, Tay Rosenthal, Nick X.Wang, Eric Wiensch, "Mizoroki-Heck Cross-Coupling of Bromobenzenes with Styrenes：Mizoroki-Heck Cross-Coupling of Bromobenzenes with Styrenes: Another Example of Pd-Catalyzed Cross-Coupling with Potential Safety Hazards", Org.Process Res.2019, 23, 10, 2148-2156
Kyle Clagg, Sara Hold, Archana Kumar, Stefan G. Koeniga, Remy Angelaud, "A Telescoped Knochel-Hauser / Kumada-Corriu Coupling Strategy to Functionalized Aromatic Heterocycles", Tetra.Let., 2019,60(1), 5-7
Satoshi Nakane, Sho Yoshinaka, Shoutaro Iwase, Yoshihiro Shuto, Paul Bunse, Bernhard Wunsch, Shinji Tanaka, Masato Kitamura, "Synthesis of fluspidine via asymmetric NaBH4 reduction of silicon enolates of β-keto esters", Tetrahedron 2018, 74(38), 5069-5084
Qiang Yang, Belgin Canturk, Kaitlyn Gray, Elizabeth McCusker, Min Sheng, Fangzheng Li, "Evaluation of Potential Safety Hazards Associated with the Suzukii- Miyaura Cross-Coupling of Aryl Bromides with Vinylboron Species", Org.Process Res.Dev.2018, 22, 351-359
Indrek Kalvet, Gulliaume Magnin, Franziska Schoenebeck, "Rapid Room-Temperature, Chemoselective Csp2 - Csp2 Coupling of Poly(pseudo)halogenated Arenes Enabled by Palladium(I) Catalysis in Air", Angew.Chem.Int.Ed., 2017, 56, 1581-1585
Jesús A. Molina de la Torre, Ana C. Albéniz, "α-二氨基钯络合物与乙烯基加成多降冰片烯的结合：合成与催化活性"，Eur.J. Inorg.Chem.2017, 2911-2919
薛子谦、黄平平、李铁生、秦鹏啸、肖丹、刘明华、陈鹏雷、吴扬杰：《固定在氧化石墨烯纳米片上的新型 "隧道状 "环钯基芳基亚胺催化剂》，《纳米尺度》，2017，9，781
Jesús A. Molina de la Torre, Ana C. Albéniz, "Vinylic Addition Polynorbornene as a Support for N-Heterocyclic Carbene Palladium Complexes：C-C 交叉偶联反应中的催化活性"，ChemCatChem，2016，8（13），2241-2248
Chengxi Li, Tianyu Chen, Bowen Li, Guolan Xiao, Wenjun Tang, "Efficient Synthesis of Sterically Hindered Arenes Bearing Acyclic Secondary Alkyl groups by Suzukii-Miyaura Cross-Couplings", Angew.Chem, 2015, 54(12), 3792-3796
Josep Llaveria, Daniele Leonori ,Varinder K. Aggarwal, "Stereospecific Coupling of Boronic Esters with N-Heteroaromatic Compounds", J. Am.Chem.2015, 137(34), 10958-10961
Chengxi Li, Guolan Xiao, Qing Zhao, Huimin Liu, Tao Wang, and Wenjun Tang, " Sterically Demanding Aryl-Alkyl Suzukii-Miyaura Coupling", Org.Chem.前沿》，2014 年 1 期，225-229 页
Ciril Jimeno、Ute Christmann、Eduardo C. Escudero-Adn、Ramon Vilar、Miquel A. Perics，"用单层钯催化剂胺化芳基氯化物的研究：合作机制的动力学证据"，Chem.Eur.J. 2012, 18, 16510 - 16516
A.Stephen K. Hashmi, Christian Lothschütz, Constantin Böhling, Frank Rominger, "From Isonitriles to Carbenes：Synthesis of New NAC- and NHC-Palladium(II) Compounds and Their Catalytic Activity", Organometallics 2011, 30(8), 2411-2417