在多肽合成及修饰过程中，如果想对某个位点进行修饰，常规的思路是，将需要修饰的位点的氨基酸先修饰好，然后做成一个Building Blocks，作为一个构件，在多肽合成的过程中加到需要修饰的相应位点上去。那有没有一种可能，就是在多肽全部合成好的情况下对多肽进行某个位点的修饰呢？答案是，如果序列中的某个位点含有卤素，即可利用Buchwald–Hartwig交叉偶联反应对该位点进行特异性的修饰。

Buchwald–Hartwig偶联反应（布赫瓦尔德-哈特维希反应），又称Buchwald–Hartwig反应，Buchwald–Hartwig交叉偶联反应，Buchwald–Hartwig胺化反应。是在钯催化和碱存在下胺与芳卤的交叉偶联反应，产生C－N键，生成胺的N-芳基化产物。此反应是合成芳胺的重要方法。

反应中的芳卤也可为拟芳卤三氟甲磺酸的酚酯所代替。胺可为伯胺或仲胺，胺上的取代基可以为任何有机基团。钯催化剂常为钯磷配合物，如四(三苯基膦)钯(0)，也可为三(双亚苄基丙酮)二钯(0)等其他钯配合物。反应用碱一般为双(三甲硅基)氨基钠或叔丁醇盐。类似的反应为Stille反应和Heck反应。反应也可扩展到碳亲核试剂，如丙二酸酯；以及扩展到氧亲核试剂如酚，用于合成二芳醚，由此提供了铜介导的Ullmann二芳醚合成和Goldberg反应以外的选择。

Buchwald–Hartwig偶联反应的反应机理为：

具体的应用案例为，对多肽中的4‑碘苯丙氨酸的碘，利用Buchwald–Hartwig偶联反应，在苯丙氨酸上修饰各种基团，借助钯催化，能够接上各种各样芳胺、杂芳胺分子，快速得到全新的多肽分子。

利用这个反应，除了可以对合成好的多肽进行修饰外，还不会让序列中其他氨基酸的手性构型发生消旋，不会产生错误构型的杂质；

以4‑碘苯丙氨酸为例，标准操作流程为：

1）圆底烧瓶中，依次加入底物 Boc‑L‑Phe (4‑I)‑OMe或者含有Phe (4‑I)的多肽，芳胺（2 当量），碳酸铯（2 当量），醋酸钯 5mol%，Xantphos 配体 10mol%；

2）橡胶塞密封，抽真空再充入氮气，循环 3 次，保证体系隔绝氧气；

3）加入无水 1,4‑二氧六环溶剂，油浴加热到 100 ℃，氮气保护搅拌反应 16 小时；

4）反应结束冷却，旋蒸除去溶剂，乙酸乙酯‑水萃取；

5）硅胶柱层析纯化，得到改造完成的产物，单体最优分离产率可达 85%，如果是含有Phe (4‑I)的多肽，收率可达55‑75% 的分离收率。

在这个反应中，隔绝氧气至关重要，氧气会严重降低产率，如果敞口在空气中反应，产率直接腰斩，惰性氮气保护是必不可少的条件。溶剂测试对比也能看到，DMF、DMSO 这类常用极性溶剂效果很差，1,4‑二氧六环才是最佳选择。

       当然这个反应也有局限性，普通伯烷基胺、位阻特别巨大的苯胺、强失活的二硝基苯胺，这套条件下不反应，属于该体系的局限。还有一个问题就是，该反应的温度为100℃，是在有机溶剂溶液体系完成，并不适用于水溶液条件下的天然未保护蛋白，主要面向被保护的多肽中间体，用于药物化学前期分子构建。未来如果能进一步降低反应温度，开发出水相兼容版本，就有望拓展到蛋白生物标记方向，会拥有更大想象空间。