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铜催化构建C-S和C-N键的反应研究

作　者: 张祎敏
导　师: 陈军民
学　校: 江西师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 铜催化交叉偶联 PEG-400 选择性
分类号: O621.251
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 46次
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内容摘要

过渡金属催化的交叉偶联反应是构建碳-碳键、碳-杂键最为有效的手段之一，已经被广泛地应用于有机化学的许多领域。近几十年来，人们主要集中于用各类配体的合成来提高过渡金属的催化活性和底物的适应性，而对开发更简便、且环境友好的新型催化体系的研究相对薄弱。同时，与钯、镍等过渡金属相比,铜是一种廉价且毒性低的金属,而且可以减少对环境的污染,促进绿色化学的发展。基于这两点，本论文主要研究了在不同反应体系中，铜催化碳-硫键和碳-氮键的构建，主要研究内容如下：首先，我们研究了以PEG-400/H2O为反应介质，铜催化芳基卤与硫代乙酸偶联反应合成芳基硫醚的反应。我们考查了不同取代基的芳基碘、芳基溴与硫代乙酸的反应，研究发现：该催化体系具有广泛的官能团容忍性，可获得高达96%收率。其次，我们研究了以PEG-400为反应介质，无配体、铜催化芳基卤与水合肼偶联反应合成芳基肼的反应。我们考查了一系列芳基卤的电子效应、空间效应对催化活性的影响，均获得了令人满意的实验结果，可获得高达91%的收率。同时，对该反应的机理进行了探索。最后，我们研究了铜催化腙类化合物与2-巯基苯并噻唑的高选择性构建C-S键。我们发现相应的醛、酮腙都能与2-巯基苯并噻唑发生偶联反应。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章文献综述  7-23
  1.1 铜催化下 C-S 键偶联反应的研究进展  7-13
    1.1.1 在铜的催化下以硫酚为硫源来构建 C-S 键的反应  7-10
    1.1.2 在铜的催化下以其他物质为硫源来构建 C-S 键的反应  10-13
  1.2 铜催化下 C-N 键偶联反应的研究进展  13-21
    1.2.1 在 N,N、N,O 配体参与下铜催化 C-N 键偶联反应  13-15
    1.2.2 无配体参与铜催化 C-N 键偶联反应  15-19
    1.2.3 铜的配合物为催化剂 C-N 键偶联反应  19-21
  1.3 本论文的研究意义和总体设计  21-23
第二章结果与讨论  23-42
  2.1 CuCl_2/PEG-400 体系中 C(aryl)-S 键偶联反应的研究  23-28
    2.1.1 前言  23-24
    2.1.2 硫代乙酸作为硫源在 PEG-400/H_2O 中铜催化合成对称芳基硫醚的反应  24-28
    2.1.3 小结  28
  2.2 CuI/PEG-400 体系中 C(aryl)-N 键偶联反应的研究  28-33
    2.2.1 前言  28-29
    2.2.2 芳基卤化物与水合肼在 CuI/PEG-400 中合成芳基肼的反应  29-33
    2.2.3 小结  33
  2.3 CuI 催化下腙类化合物与 2-巯基苯并噻唑的反应研究  33-40
    2.3.1 前言  33-36
    2.3.2 CuI 催化下腙类化合物与 2-巯基苯并噻唑的反应  36-40
    2.3.3 小结  40
  2.4 总结  40-42
第三章实验部分  42-54
  3.1 实验仪器与试剂  42
    3.1.1 实验仪器  42
    3.1.2 实验试剂  42
  3.2 部分原料的合成  42-44
    3.2.1 原料对甲苯磺酰肼、腙类化合物、对溴苯甲醚、间溴苯甲醚、邻溴苯甲醚的合成  42-44
  3.3 CuCl_2/PEG-400 体系中 C(aryl)-S 键偶联反应的研究  44-46
  3.4 CuI/PEG-400 体系中 C(aryl)-N 键偶联反应的研究  46-50
  3.5 在 1, 4-环氧六环中 CuI 催化腙类化合物与 2-巯基苯并噻唑合成 C-S 键偶联产物反应的研究  50-54
参考文献  54-61
部分化合物谱图  61-79
致谢  79-80
在读期间公开发表论文及待发表的论文  80

铜催化构建C-S和C-N键的反应研究

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