Ullmann (乌尔曼) 缩合反应通常指的是铜介导或催化的芳基卤代物和氧、氮、硫、膦或碳等亲核试剂间的交叉偶联反应 (式 1)。早在1903年，Ullmann就报道了在化学计量的铜的存在下苯胺和邻氯苯甲酸之间的交叉偶联反应，但是当时的偶联反应不仅需要过量的铜，还需要强碱和高温 (>150 ºC) 的剧烈反应条件。之后的一百多年来，人们一直在为改善Ullmann缩合反应的反应条件、降低铜的用量以及扩大底物应用范围而不断努力。寻找高效的配体对于提高Ullmann缩合反应的效率、改善反应条件、降低反应成本无疑起了至关重要的作用。20世纪末马大为等人首先发现了氨基酸配体能在温和的条件下促进铜催化的交叉偶联反应；Goodbrand等人随后发现菲啰啉在铜催化碘苯和芳胺的偶联中有明显的配体加速催化反应效应；Buchwald接着也发现菲啰啉在咪唑的N-芳基化反应中有加速作用。这一系列发现激发了Ullmann缩合反应的研究热潮，高效配体的发现不仅大幅度改善了Ullmann缩合的反应条件，而且降低了铜的催化用量，拓宽了反应应用范围。
1998年，马大为发现使用α-氨基酸作为配体能显著加速铜催化氨基酸与芳基卤代物间的偶联，该偶联反应不仅可以在温和的条件下(90 ºC)进行，而且氨基酸构型得到了很好的保持 (式 2)；接着发现脂肪胺、N-芳香杂环与芳基卤代物的偶联可以在脯氨酸和铜催化剂作用下在 40~90 ºC进行 (式 3) ；二芳醚化反应可在 90 ºC在 N,N-二甲基甘氨酸和铜催化下实现 (式 4) 。此外，铜/脯氨酸催化体系也可以使芳基卤代物与叠氮化钠、取代亚磺酸钠、丙二酸酯及β-酮酯在温和条件下进行偶联，分别得到芳基叠氮化合物、芳基砜和芳基取代的丙二酸酯及β-酮酯等 (式 5~式 7)。
利用氨基酸为配体的Ullmann缩合反应由于温和的反应条件和较好的成本优势很快获得了工业界的青睐。荷兰帝斯曼公司(DSM)利用一个分子内铜催化氨基酸的N-芳基化反应，发展了抗高血压药物吲哚普利和培哚普利的重要手性中间体(S)-吲哚啉-2-羧酸的吨级制备。值得注意的是，该偶联反应采用水作为溶剂大幅度降低了有机溶剂在生产中的用量。
英国夏尔制药公司(Shire)利用脯氨酸作为配体实现了芳基溴代物和甲基亚磺酸钠之间的高效偶联，所得到的甲基砜中间体成功应用于干眼病治疗药物Xiidra(Lifitegrast)的吨级制备中 (式 9)。
格兰素史克公司(GSK)利用N,N-二甲基甘氨酸为配体实现了高官能团化的吡啶碘和取代咪唑之间的高效偶联，并将该反应应用于临床实验药物 (治疗抑郁症)GW876008的百公斤级制备中 (式 10)。
deCODE 化学公司利用N,N-二甲基甘氨酸为配体实现了铜催化芳基溴和苯酚之间的交叉偶联反应生成芳基醚，这个反应成功运用于临床实验药物DG-051 (治疗中风) 的百公斤级制备中 (式 11)。
利用氨基酸为配体的Ullmann缩合反应不仅运用于药物分子的合成中，还有更多的例子应用于天然产物及其类似物的合成中。例如，旧金山州立大学Billingsley等人在发展蛋白激酶C抑制剂吲哚内酰胺生物碱的多样化合成研究中采用了一个铜催化吲哚溴和手性氨基酸之间的Ullmann缩合反应，以中等到优秀的收率得到了系列N-芳基氨基酸(式12)。
又如，匹茨堡大学Wipf等人利用脯氨酸作为配体实现了一个分子内芳基碘和酰胺之间的Ullmann缩合反应，用来合成一个抗肿瘤活性分子 (式 13)。
此外，氨基酸为配体的Ullmann缩合反应也广泛运用于多种功能分子如有机染料、金属络合物、聚合物、OLED 材料以及环番等的合成中。南开大学郑健禺等人利用脯氨酸作为配体设计了一个串联的铜催化C-N/C-S成键反应，高效率合成了具有D-π-A结构的有机染料，可以用来发展染料敏化太阳能电池 (式 14)；香港大学支志明等人设计了一个 C-N偶联来合成一个双氮杂卡宾、双芳氧负离子的四齿配体，用于合成一个铂配合物 (式 15)；坎皮纳斯州立大学的Miranda等人将铜/脯氨酸催化剂用于聚胺吡啶的合成中 (式 16)；日本山形大学Kido等人将铜/脯氨酸催化剂成功应用于3,3′-二咔唑材料的构筑中，用来发展发蓝色膦光的OLED材料 (式 17)；东京理工大学的Osakada等人将氨基酸为配体的Ullmann缩合反应成功应用于环番的高效合成中 (式 18)。
尽管氨基酸以及其他配体的发现极大地拓宽Ullmann缩合反应的应用范围，但是这些已有的配体仍然无法实现芳基氯代物的Ullmann缩合反应，长期以来Ullmann缩合反应被认为不能实现芳基氯代物的偶联。必须指出的是芳基氯代物的价格远远低于相应的芳基溴代物和碘代物，如工业氯苯每吨4600元，溴苯每吨4.4万元，而碘苯则每吨31万元。因此实现芳基氯代物的Ullmann缩合反应无疑具有重要的工业应用价值。马大为课题组最近发展了一系列草酸二酰胺配体，首次有效促进铜催化的芳基氯代物与各类亲核试剂的偶联反应，在较温和的条件下高收率地生成相应的芳胺化合物、酚类化合物、二芳醚类化合物和芳基烷基醚类化合物等(式 19~式 23)。需要指出的是，芳基氯代物的偶联在多类Ullmann缩合反应中的成功实现并表现出广谱的底物范围，得益于草酸二酰胺配体灵活可调的结构特征以及系列BTMPO、BPMPO、BHMPO和BNMO等高效配体的发现。
值得注意的是，当铜/草酸二酰胺(MNBO)催化体系运用于芳基溴代物和芳基碘代物时，铜催化剂用量可以进一步降低至0.01~0.5mol%(式24)，远远小于氨基酸为配体的Ullmann缩合反应中的催化剂用量(5~20mol%)。低催化剂用量的Ullmann缩合反应不仅降低了催化剂成本，而且有助于后处理工艺的简单化和绿色化。
虽然草酸二酰胺为配体的Ullmann缩合反应才最近几年发现，该方法已经展示出很好的工业化应用前景(式25~式27)。例如，4-氨基苯甲腈是重要的药物、颜料和材料中间体。以前通常经过硝化方法制备，现在可以从廉价易得的对氯苯甲腈通过草酸二酰胺为配体的Ullmann缩合反应高效制得(式 25)。1-氯-4-(4-甲氧基苯氧基)苯是临床实验药物DG-051的重要中间体。前面介绍deCODE化学公司采用氨基酸为配体的Ullmann缩合反应合成，而利用草酸二酰胺为配体的Ullmann缩合反应可以从 1,4-二氯苯作为原料制备得到，显然更为经济(式 26)。Degussa在合成杀虫剂丁醚脲(diafenthiuron)中的二芳醚结构时采用的是芳基溴作为原料并且需要140ºC的剧烈条件，而草酸二酰胺为配体的Ullmann缩合反应可以从芳基氯作为原料，在120 ºC反应温度下顺利进行(式 27) 。
综上所述，马大为在发展 Ullmann 缩合反应中作出了巨大贡献，主要表现在：
①首先发现氨基酸配体在Ullmann缩合反应中的加速作用，并发展了构型保持的手性氨基酸的N-芳基化反应。以氨基酸为配体的Ullmann缩合反应，由于条件温和、催化剂成本低极大地促进了该反应的工业化应用。
②最近草酸二酰胺配体的发现一举解决了长期以来廉价易得的芳基氯化物不能应用于 Ullmann缩合反应的问题，提升了Ullmann缩合反应的合成应用价值。
③草酸二酰胺配体的发现进一步提高了偶联效率，降低了铜催化剂的用量，尤其在芳基溴代物和芳基碘代物的Ullmann缩合反应中，铜催化剂用量可以降至0.01mol%。
因此，我们认为以氨基酸或草酸二酰胺为配体的Ullmann缩合反应可以称为乌尔曼-马大为反应 (Ullmann-Ma reaction)。
