乌尔曼反应

乌尔曼反应（Ullmann reaction），又称乌尔曼偶联反应、乌尔曼联芳基合成。^[1]该反应是一种基于铜催化剂形成芳基-杂原子键的重要方法，可将简单分子通过碳杂原子键构筑成复杂分子。1901年，该反应由德国化学家F.乌尔曼（Fritz Ullmann）首次发现。^[1][2]

乌尔曼反应是非均相反应，通常在较高的温度下进行。在反应过程中，卤代芳烃与铜粉共热偶联成芳基化合物。^[1][3]其中，卤代芳烃作为反应底物，其卤素类别及芳基结构对反应有明显的影响，一般来讲，不同的卤素反应活性不一样，其活性顺序是：碘代芳烃>溴代芳烃>氯代芳烃。并且，芳环上的吸电子取代基能促进反应的进行，当吸电子取代基在邻位时，影响最大；在对位时，影响次之；在间位时，影响最小。^[1][3]

乌尔曼反应在药物发现和制备的过程中有很大的应用潜力，但是因为生产效率低下而阻碍了其实用性。^[2]

本反应的机理还不肯定，可能的机理如下：另一种观点认为反应的第二步是有机铜化合物之间发生偶联：

1. 氧化加成：Ar-I + Cu → Ar-CuI

2. 生成活性的有机铜(I)中间体：Ar-CuI + Cu → Ar-Cu + CuI

3. 氧化加成：Ar-Cu + I-Ar → Ar2CuI

4. 还原消除：Ar2CuI → Ar-Ar + CuI

经典的Ullmann反应一般需要剧烈的条件（高于200 ° C），过量的Cu粉催化。伴随着金属有机化学的发展，Ullmann反应的条件和适用范围得到了扩展。比如，除了最常用的碘代芳烃，溴代芳烃、氯代芳烃也可用于反应。催化剂除了外，催化的偶联也有报道。

卤代芳烃在铜粉存在下加热发生偶联反应生成联苯类化合物。如碘代苯与铜粉共热得到联苯：这个反应的应用范围广泛，可用来合成许多对称和不对称的联苯类化合物。芳环上有吸电子取代基存在时能促进反应的进行，尤其以硝基、烷wán氧羰tāng基在卤素的邻位时影响最大，邻硝基碘苯是参与Ullmann反应中最活泼的试剂之一。

当用两种不同结构的卤代芳烃混合加热时，则有三种可能产物生成，但常常只得到其中一种。例如，2,4,6-三硝基氯苯与碘苯作用时主要得到2,4,6-三硝基联苯：