引言
联苯（Biphenyl）是由两个苯环通过单键直接相连形成的芳香烃化合物，是众多天然产物、药物分子和功能材料的关键结构单元。自19世纪首次被发现以来，联苯的合成方法不断发展，形成了多种具有不同适用范围和选择性的合成策略。
主要合成方法
1. 经典乌尔曼偶联反应
1901年由乌尔曼发现的铜介导芳基卤化物偶联是最早的联苯合成方法。
反应机理：
芳基卤化物与铜粉在高温（200-300°C）下反应
经历氧化加成、转金属化和还原消除等步骤
通常需要当量铜试剂和高温条件
优点：原料易得，适用于多种取代芳基卤化物
局限：高温、长反应时间、底物官能团兼容性有限
2. 过渡金属催化交叉偶联
现代联苯合成的主流方法，主要包括：
铃木-宫浦反应（钯催化）：
芳基硼酸与芳基卤化物在碱性条件下偶联
条件温和，官能团兼容性好
广泛应用于复杂分子合成
其他方法：
Stille反应（有机锡试剂）
Negishi反应（有机锌试剂）
Hiyama反应（有机硅试剂）
3. 氧化偶联合成
两种主要类型：
芳烃直接氧化偶联：
使用氧化剂（如FeCl₃、Cu(OAc)₂）促进两个芳环C-H键的偶联
原子经济性高，但区域选择性常难以控制
酚类氧化偶联：
酚类化合物在氧化条件下形成联苯结构
在天然产物合成中应用广泛
4. 重氮盐偶联（Gomberg-Bachmann反应）
芳香重氮盐在碱性条件下与另一芳环偶联：
适用于特定电子效应的芳环
操作需谨慎（重氮盐潜在危险性）
5. 光化学与电化学合成
新兴绿色合成方法：
利用光或电驱动电子转移实现偶联
条件温和，环境友好
仍在发展完善中
合成路径选择流程图
反应机理关键点
所有联苯合成方法共享核心步骤：两个芳环之间的C-C键形成。金属催化反应通常经历：
氧化加成：金属中心插入芳基-卤素键
转金属化：第二个芳基片段转移至金属中心
还原消除：形成C-C键，再生催化剂
应用领域
液晶材料：联苯核心是多数液晶分子的基本结构单元
药物化学：联苯结构存在于多种药物中（如降压药、抗炎药）
配体设计：手性联苯配体在不对称催化中广泛应用
高分子材料：作为单体或添加剂改善材料性能
农业化学品：某些联苯衍生物具有杀虫、杀菌活性
挑战与展望
当前挑战：
无导向基C-H偶联的区域选择性控制
绿色、廉价催化体系的开发
大位阻联苯的高效合成
发展趋势：
光/电催化体系的完善与应用扩展
生物催化与仿生合成路径探索
连续流反应器技术提升合成效率与安全性
结论
联苯合成历经百余年发展，从早期的高温乌尔曼反应到现代精准的过渡金属催化，再到新兴的绿色合成策略，体现了有机合成化学的进步轨迹。选择合成方法时需综合考虑底物特性、官能团兼容性、经济性和环境因素。随着催化科学和反应工程的不断发展，联苯及其衍生物的合成将朝着更加高效、选择性和可持续的方向演进，继续为材料科学、药物研发等领域提供关键分子构建模块。
理解联苯合成的多种路径及其内在机理，不仅有助于实验室合成路线的合理设计，也为开发新型偶联反应提供了灵感源泉。这一经典而活跃的研究领域，将持续推动有机合成化学的前沿发展。
