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[2-（2-噁唑啉基）-6-（2-吡啶基）]苯基钯的合成及其在Suzuki反应中的应用

作　者: 周海峰
导　师: 王洪星
学　校: 天津大学
专　业: 有机化学
关键词: [N、N]配体环金属化 [N、C、N]钳型化合物金属转移 Suzuki偶联反应
分类号: O621.25
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文经过Corriu-Kumada-Tamao偶联反应,合成了2-间甲苯基吡啶,并以此为原料,经过一系列反应最终制得新型[N、C、N]型配体2-[3-(2-吡啶基)苯基]噁唑啉。2-[3-(2-吡啶基)苯基]噁唑啉与醋酸汞反应生成汞化物,汞化物经过金属转移反应制备得到钯化合物。上述各步产物的结构均经1H-NMR和13C-NMR证实(钯化物除外);噁唑啉、汞化物、钯化物尚经过MS证实。噁唑啉和钯化物还通过X-ray的晶体结构分析。考察了2-[3-(2-吡啶基)苯基]噁唑啉、汞化物、钯化物的紫外吸收,证实了Pd与苯环、吡啶环、噁唑啉的O-C=N平面处于了一个大的平面,形成大的共轭体系。通过汞化物和钯化物的循环伏安分析了其各自的氧化、还原电位,证实钯化物存在双向可逆或者类似双向可逆的电化学过程,能够较容易地被氧化和被还原。探索了钯化物催化取代氯苯(甲基,甲氧基,硝基)与苯硼酸的Suzuki偶联反应。数据表明:钯化物具有底物范围广(包括推电子基团和拉电子基团)、催化活性高(催化剂用量仅为0.1 mol%,且产率较高)、反应条件温和(在60°C时反应10小时)等特点。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-23
  1.1 环金属化反应概述  7-11
  1.2 [N、C、N]型钳型环金属化合物  11-17
    1.2.1 具有相同取代基的[N、C、N]型环金属化合物  11-14
    1.2.2 具有[C、N、N]型环金属化合物  14-15
    1.2.3 具有[P、C、P]及[S、C、S]型钳型金属化合物  15-17
  1.3 [C、N]型、[N、C、N]型环金属化合物的应用  17-22
    1.3.1 [C、X]型环金属化合物的应用  17-19
    1.3.2 含有三齿配位的环金属化合物的应用  19-20
    1.3.3 我国的科技工作者在在[C、N]型、[N、C、N]型环金属化合物的合成及应用的研究  20-22
  1.4 本课题研究的目的和意义  22-23
第二章 2-[3-(2-吡啶基)苯基]噁唑啉的合成及其钯化反应  23-36
  2.1 实验仪器与测试仪器  23-24
    2.1.1 实验仪器  23
    2.1.2 测试仪器  23-24
  2.2 2-间甲基苯基吡啶的制备  24-25
    2.2.1 催化剂Ni(dppe)Cl_2 的制备  24
    2.2.2 2-间甲基苯基吡啶的制备  24-25
      2.2.2.1 实验步骤  24-25
      2.2.2.2 产率及理化数据分析  25
  2.3 2-吡啶基苯甲酸的制备  25-26
    2.3.1 实验步骤  25
    2.3.2 产率及理化数据分析  25-26
  2.4 3-(2-吡啶基)-N-β-羟乙基苯甲酰胺的制备  26
    2.4.1 实验步骤  26
    2.4.2 产率及理化数据分析  26
  2.5 3-(2-吡啶基)-N-β-氯乙基苯甲酰胺的制备  26-27
    2.5.1 实验步骤  27
    2.5.2 产率及理化数据分析  27
  2.6 2-[3-(2-吡啶基)苯基]噁唑啉的制备  27-28
    2.6.1 实验步骤  27-28
    2.6.2 产率及理化数据分析  28
  2.7 汞化物的制备  28-29
    2.7.1 实验步骤  28
    2.7.2 产率及理化数据分析  28-29
  2.8 钯化物的制备  29
    2.8.1 实验步骤  29
    2.8.2 产率及理化数据分析  29
  2.9 化合物5 和化合物7 的晶体结构  29-36
    2.9.1 数据收集  29-30
    2.9.2 晶体结构数据  30-33
    2.9.3 晶体结构描述  33-36
      2.9.3.1 化合物5 的晶体结构描述  33-34
      2.9.3.2 化合物7 的晶体结构描述  34-36
第三章结果与讨论  36-42
  3.1 噁唑啉配体合成方法  36-37
  3.2 钯化合物的合成方法  37-38
  3.3 2-(2-吡啶苯基)噁唑啉合成方法和钯化反应方法的确定  38-39
  3.4 2-(2-吡啶苯基)噁唑啉，汞化物和钯化物的紫外吸收光谱的分析  39-40
  3.5 2-(2-吡啶苯基)噁唑啉汞化物和钯化物的循环伏安谱图的分析  40-42
第四章钯化物在Suzuki 反应中的催化性能研究  42-48
  4.1 Suzuki 偶联反应  42
  4.2 Suzuki 反应中的钯催化剂  42
  4.3 环钯化合物在Suzuki 反应中的应用  42-43
  4.4 实验设计  43
  4.5 反应条件的优化  43-44
  4.6 优化条件的应用  44-45
  4.7 催化机理讨论  45-47
  4.8 小结  47-48
第五章总结  48-49
参考文献  49-59
附录  59-63
致谢  63

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