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苯并咪唑类卡宾钯化合物的合成及其在N-芳基化反应中的应用

作　者: 李玉
导　师: 赵雪梅
学　校: 郑州大学
专　业: 有机化学
关键词: 苯并咪唑卡宾钯化合物 N-芳基化反应
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在本论文中,合成了三种结构新颖的苯并咪唑类卡宾钯化合物,对所合成的化合物进行了结构表征,并初步考察了苯并咪唑类卡宾钯化合物在催化N-芳基化反应中的应用。此外合成了三种苯并咪唑酮类化合物,并对其结构进行了表征。主要研究内容如下：1.以邻苯二胺、甲酸、苄基氯为原料,经过关环、两次亲核取代反应合成了苯并咪唑卡宾前体1a。然后采用原位脱咪唑质子和金属银交换两种方法,以醋酸钯/乙腈氯化钯为钯源分别对1a进行钯化反应,得到了三种苯并咪唑类卡宾钯化合物2a、3a和4a,通过IR、1HNMR、13CNMR、MS、元素分析等手段对新化合物的结构进行了表征,其中3a经X-射线单晶衍射进行结构确证。2.研究了苯并咪唑类卡宾钯化合物催化的N-芳基化反应。实验得出优化的反应条件为：苯并咪唑、卤代芳烃和碱投料比为1：1.2：1.4,DMSO为溶剂,t-BuOK为碱,110℃氮气保护下反应24小时。在优化条件下比较了三种苯并咪唑类卡宾钯化合物的催化活性,其中3a的活性较高。使用2 mol%的催化剂3a,苯并咪唑与卤代芳烃偶联的产率可达98%。3.以苯并咪唑、卤代芳烃为原料,经过两次亲核取代反应合成苯并咪唑盐1b-d。1b-d在DMF中回流,得到了苯并咪唑酮类化合物5b-d。通过IR、1H NMR、13CNMR等手段对此类新化合物的结构进行了表征,其中1c、5c经X-射线单晶衍射进行结构确证。化合物5b-d在生物医学和药理学方面有着潜在应用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章前言  11-40
  1.1 N-杂环卡宾的结构及合成方法  11-14
    1.1.1 N-杂环卡宾的种类  12
    1.1.2 N-杂环卡宾的结构和性质  12-13
    1.1.3 N-杂环卡宾的合成  13-14
  1.2 N-杂环卡宾钯配合物的简介及其合成方法  14-19
    1.2.1 N-杂环卡宾钯配合物的简介  14-17
    1.2.2 N-杂环卡宾钯配合物的合成方法  17-19
  1.3 N-杂环卡宾金属配合物在有机合成中的应用  19-32
    1.3.1 N-杂环卡宾金属配合物在Buchwald-Hartwig反应中的应用  20-24
    1.3.2 N-杂环卡宾金属配合物在其他有机合成反应中的应用  24-32
  1.4 本论文的设计和思路  32-34
  参考文献  34-40
第二章苯并咪唑类卡宾钯化合物的合成及表征  40-61
  2.1 苯并咪唑类卡宾钯化合物的合成与表征  42-57
    2.1.1 苯并咪唑类卡宾钯化合物的合成  42-44
    2.1.2 苯并咪唑卡宾前体及卡宾钯化合物的表征  44-49
    2.1.3 晶体结构  49-57
  2.2 实验部分  57-60
    2.2.1 仪器与试剂  57-58
    2.2.2 苯并咪唑的制备  58
    2.2.3 1-苄基苯并咪唑的制备  58
    2.2.4 1-(2-吡啶)苯并咪唑的制备  58-59
    2.2.5 苯并咪唑盐的制备  59
    2.2.6 卡宾钯化合物3a的制备  59
    2.2.7 卡宾钯化合物4a的制备  59
    2.2.8 化合物5b-d的制备  59-60
  参考文献  60-61
第三章苯并咪唑类卡宾钯化合物催化的N-芳基化反应  61-72
  3.1 N-芳基化反应条件的筛选  63-65
  3.2 苯并咪唑类卡宾钯化合物催化的N-芳基化反应  65-68
  3.3 实验部分  68
    3.3.1 苯并咪唑的制备  68
    3.3.2 苯并咪唑的N-芳基化反应  68
  3.4 N-芳基化反应产物的鉴定  68-71
  参考文献  71-72
总结论  72-73
附图  73-84
致谢  84-85
个人简历  85
在学期间发表的学术论文与研究成果  85

苯并咪唑类卡宾钯化合物的合成及其在N-芳基化反应中的应用

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