Reakcije spajanja so v organski kemiji skupina reakcij, pri katerih pride do tvorbe C-C ali C-X vezi v prisotnosti kovinskega katalizatorja. V reakciji običajno pride do funkcionalizacije aril halogenida ali psevdohalogenida (R-X) z organokovinskim reagentom (R'-M). Pri tem pride do nastanka nove vezi in tvorbe produkta R-R'.

Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi in Akira Suzuki so leta 2010 prejeli Nobelovo nagrado za kemijo za svoje dosežke na področju razvoja s paladijem kataliziranih reakcij spajanja.^[1]^[2]

Mehanizem

Splošen reakcijski mehanizem za reakcije spajanja je predstavljen v smislu katalitskega cikla. Osnovne stopnje, ki se pojavljajo pri vseh reakcijah spajanja so: oksidativna adicija, transmetalacija in reduktivna eliminacija.

Katalitski cikel se prične z oksidativno adicijo organskega halogenida ali njegovega ekvivalenta na aktivno katalitsko species, tj. [Pd⁰]. V nadaljevanju pride do transmetalacije, pri kateri se R-skupina iz aktiviranega nukleofila premesti na oksidativni adukt, tako da substituira halogenidni ligand. Na ta način želeni skupini R in R' prideta v neposredno bližino, kar omogoči tvorbo vezi. To se zgodi v procesu reduktivne eliminacije, ki vodi do nastanka željenega produkta in regeneracije katalizatorja.

Imenske reakcije

Za lažje razlikovanje med reakcijami so te poimenovane po raziskovalcih, ki so največ prispevali k njihovemu razvoju ali odkritju.

Reaction	Year	Reaktant A		Reaktant B		Katalizator	Opomba
Grignardova reakcija	1900	R-MgBr	sp, sp², sp³	R-HC=O or R(C=O)R₂	sp²	ni katalitska
Gomberg-Bachmannova reakcija	1924	Ar-H	sp²	Ar'-N₂⁺X⁻	sp²	ni katalitska
Cadiot-Chodkiewiczovo spajanje	1957	RC≡CH	sp	RC≡CX	sp	Cu	potrebuje bazo
Castro-Stephensovo spajanje	1963	RC≡CH	sp	Ar-X	sp²	Cu
Corey–Houseova sinteza	1967	R₂CuLi or RMgX	sp³	R-X	sp², sp³	Cu	Cu-katalizirano različico je odkril Kochi (1971)
Cassarjeva reakcija	1970	Alken	sp²	R-X	sp³	Pd	potrebuje bazo
Kumadovo spajanje	1972	Ar-MgBr	sp², sp³	Ar-X	sp²	Pd ali Ni ali Fe
Heckova reakcija	1972	alken	sp²	Ar-X	sp²	Pd ali Ni	potrebuje bazo
Sonogashirovo spajanje	1975	RC≡CH	sp	R-X	sp³ sp²	Pd in Cu	potrebuje bazo
Negishijevo spajanje	1977	R-Zn-X	sp³, sp², sp	R-X	sp³ sp²	Pd ali Ni
Stillejevo spajanje	1978	R-SnR₃	sp³, sp², sp	R-X	sp³ sp²	Pd
Suzukijeva reakcija	1979	R-B(OR)₂	sp²	R-X	sp³ sp²	Pd ali Ni	potrebuje bazo
Hiyamovo spajanje	1988	R-SiR₃	sp²	R-X	sp³ sp²	Pd	potrebuje bazo
Buchwald-Hartwigova reakcija	1994	R₂N-H	sp³	R-X	sp²	Pd	N-C spajanje
Fukuyamovo spajanje	1998	R-Zn-I	sp³	RCO(SEt)	sp²	Pd ali Ni^[3]
Liebeskind–Sroglovo spajanje	2000	R-B(OR)₂	sp³, sp²	RCO(SEt) Ar-SMe	sp²	Pd	potrebuje CuTC

Reference

↑ Carin C. C. Johansson Seechurn; Matthew O. Kitching; Thomas J. Colacot; Victor Snieckus (2012). »Palladium-Catalyzed Cross-Coupling: A Historical Contextual Perspective to the 2010 Nobel Prize«. Angew. Chem. Int. Ed. 51: 5062–5085. doi:10.1002/anie.201107017.
↑ »The Nobel Prize in Chemistry 2010 - Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi, Akira Suzuki«. NobelPrize.org. 6. oktober 2010. Pridobljeno 6. oktobra 2010.
↑ Nielsen, Daniel K.; Huang, Chung-Yang (Dennis); Doyle, Abigail G. (2013). »Directed Nickel-Catalyzed Negishi Cross Coupling of Alkyl Aziridines«. J. Am. Chem. Soc. 135: 13605–13609. doi:10.1021/ja4076716. ISSN 0002-7863. PMID 23961769.

[Seechurn2012-1] Carin C. C. Johansson Seechurn; Matthew O. Kitching; Thomas J. Colacot; Victor Snieckus (2012). »Palladium-Catalyzed Cross-Coupling: A Historical Contextual Perspective to the 2010 Nobel Prize«. Angew. Chem. Int. Ed. 51: 5062–5085. doi:10.1002/anie.201107017.

[2] »The Nobel Prize in Chemistry 2010 - Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi, Akira Suzuki«. NobelPrize.org. 6. oktober 2010. Pridobljeno 6. oktobra 2010.

[Nielsen-2013-3] Nielsen, Daniel K.; Huang, Chung-Yang (Dennis); Doyle, Abigail G. (2013). »Directed Nickel-Catalyzed Negishi Cross Coupling of Alkyl Aziridines«. J. Am. Chem. Soc. 135: 13605–13609. doi:10.1021/ja4076716. ISSN 0002-7863. PMID 23961769.

[1]

[2]

[3]