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氮杂环卡宾金属钯化合物的催化性能研究

作　者: 郭素贤
导　师: 金钟
学　校: 南开大学
专　业: 有机化学
关键词: 氮杂环卡宾 催化 钯 吲哚 邻位卤代苯胺 酮
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


自1991年Arduengo第一次分离得到了游离的氮杂环卡宾以后,氮杂环卡宾的研究引起了广泛的关注,这一领域成为最近几年有机化学的研究热点之一。金属卡宾络合物在C-C键、C-N键形成中的高度选择性以及优良的催化性能,使得它们成为有机合成中一类重要的催化剂。近些年来,由咪唑盐衍生的氮杂环卡宾广泛地应用于金属有机化学和均相催化反应,研究表明这类化合物在许多方面优于膦配体的金属络合物催化剂。本文参照文献方法合成了(IPr)Pd(allyl)Cl(A)、(IPr)Pd(cinnamyl)Cl(B)、(IPr)Pd(Cp)Cl (C)、(IPr)Pd(PPh3)Cl2(D)、(IPr)Pd(3-chloropyridine)Cl2(E)、(IPr)Pd(acac)Cl (F)、Pd(SIPr)(OAc)2(H2O)(G)等几类氮杂环卡宾金属钯化合物,并研究了它们在邻卤代苯胺与酮环化合成吲哚反应中的催化性能,其中化合物(IPr)Pd(acac)Cl (F)的具有最高的催化活性。(IPr)Pd(acac)Cl (F)不仅对于邻溴苯胺与酮直接环化合成吲哚反应有着较好的活性,而且对于不活泼的邻氯苯胺与酮直接环化合成吲哚反应有着同样的催化活性。这是氮杂环卡宾金属化合物在邻卤代苯胺与含酮通过增环合成吲哚反应中的首次应用。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 氮杂环卡宾化合物的研究进展  10-26
  第一节 氮杂环卡宾的发展  10-11
  第二节 氮杂环卡宾的性质和种类  11-15
    1.2.1 氮杂环卡宾的性质  11-12
    1.2.2 氮杂环卡宾的种类  12-15
  第三节 氮杂环卡宾金属化合物的合成  15-19
    1.3.1 氮杂环卡宾前体-氮杂环鎓盐的合成  15-17
    1.3.2 氮杂环卡宾金属化合物的合成  17-19
  第四节 氮杂环卡宾金属化合物在催化反应中的应用  19-23
    1.4.1 Suzuki coupling反应  19
    1.4.2 Stille coupling反应  19-20
    1.4.3 Kumada coupling反应  20
    1.4.4 Buchwald-Hartwig coupling反应  20-21
    1.4.5 Heck coupling反应  21-22
    1.4.6 催化仲醇氧化反应  22
    1.4.7 催化其它反应  22-23
  参考文献  23-26
第二章 选题依据及设计思路  26-35
  第一节 氮杂环卡宾金属钯化合物催化α-酮的芳化反应的研究进展  26-29
  第二节 吲哚及其衍生物的合成研究进展  29-32
  第三节 立题思想  32-34
  参考文献  34-35
第三章 结果与讨论  35-56
  第一节 氮杂环卡宾金属钯化合物的制备  35-40
    3.1.1 氮杂环卡宾金属钯化合物A的制备  36
    3.1.2 氮杂环卡宾金属钯化合物B的制备  36-37
    3.1.3 氮杂环卡宾金属钯化合物C的制备  37
    3.1.4 氮杂环卡宾金属钯化合物D的制备  37-39
    3.1.5 氮杂环卡宾金属钯化合物E的制备  39
    3.1.6 氮杂环卡宾金属钯化合物F的制备  39
    3.1.7 氮杂环卡宾金属钯化合物G的制备  39-40
  第二节 反应条件筛选  40-44
    3.2.1 氮杂环卡宾金属钯化合物对吲哚关环反应的影响  40-41
    3.2.2 碱对吲哚关环反应的影响  41-42
    3.2.3 溶剂对吲哚关环反应的影响  42-43
    3.2.4 温度对吲哚关环反应的影响  43
    3.2.5 催化剂用量对吲哚关环反应的影响  43
    3.2.6 反应时间对吲哚关环反应的影响  43-44
  第三节 反应底物对吲哚关环反应的影响  44-51
    3.3.1 邻溴苯胺与酮的吲哚关环反应  44-47
    3.3.2 邻氯苯胺与酮的吲哚关环反应  47-51
  第四节 催化产物取代吲哚的特征谱学性质  51-54
  本章小结  54-55
  参考文献  55-56
第四章 实验部分  56-78
  第一节 仪器、试剂及处理  56
    4.1.1 仪器  56
    4.1.2 试剂及处理  56
  第二节 氮杂环卡宾金属钯化合物的制备  56-62
    4.2.1 1,3-(2,6-二异丙基苯胺)咪唑嗡盐IPr·HCl的制备  56-57
    4.2.2 氮杂环卡宾金属钯化合物A的制备  57-58
    4.2.3 氮杂环卡宾金属钯化合物B的制备  58-59
    4.2.4 氮杂环卡宾金属钯化合物C的制备  59-60
    4.2.5 氮杂环卡宾金属钯化合物D的制备  60
    4.2.6 氮杂环卡宾金属钯化合物E的制备  60-61
    4.2.7 氮杂环卡宾金属钯化合物F的制备  61
    4.2.8 氮杂环卡宾金属钯化合物G的制备  61-62
  第三节 取代邻卤代苯胺的制备  62-64
    4.3.1 2-溴-3-甲基苯胺的制备  62-63
    4.3.2 2-氯-3-甲基-苯胺的制备  63-64
  第四节 催化条件筛选  64-68
    4.4.1 氮杂环卡宾金属钯化合物对吲哚关环反应的影响  64-65
    4.4.2 碱对吲哚关环反应的影响  65-66
    4.4.3 溶剂对吲哚关环反应的影响  66
    4.4.4 温度对吲哚关环反应的影响  66-67
    4.4.5 催化剂用量对吲哚关环反应的影响  67
    4.4.6 反应时间对吲哚关环反应的影响  67-68
  第五节 合成取代吲哚催化反应研究  68-70
    4.5.1 邻溴代苯胺与与酮的催化反应研究  68-69
    4.5.2 邻氯代苯胺与与酮的催化反应研究  69-70
  第六节 产物的结构分析  70-76
  参考文献  76-78
总结论  78-79
附录  79-99
致谢  99-100
个人简介  100-101

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化反应
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