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二茂铁基咪唑啉环钯在Heck反应中的应用

作　者: 广东
导　师: 张成路
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 二茂铁 环钯化合物 Heck反应
分类号: O621.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本论文主要研究了二茂铁咪唑啉环钯的合成及其在Heck反应中的应用。共分以下四部分:第一:综述了近年来应用于Heck反应的催化剂的研究进展。第二:利用二茂铁独特的性能和结构上的特点,分别将脂肪族缬氨醇和芳香族苯丙氨醇与二茂铁连接在一起,合成了二个系列的二茂铁咪唑啉配体,并对其进行了环钯化,利用Ph3P对环钯二聚体进行了解聚,共合成了16个环钯化合物。且首次获得了单体化合物100b、100d、100h的单晶,对其进行了X-ray单晶衍射测定。第三:环钯化合物已越来越多的被应用于Heck反应中。因此,本文以环钯化合物为催化剂,催化了芳基卤代烃与脂肪族丙烯酸甲酯、芳香族苯乙烯的Heck反应。考察了催化剂、溶剂、碱、温度、底物对反应的影响,优化了反应条件,发现在以DMF为溶剂,温度140℃,K3PO4·3H2O为碱,n-Bu4NBr为助剂,无惰性气体保护下。以环钯化合物99b为催化剂,以10-5 mol的用量能有效地催化Heck反应,催化底物见下表。第四:本文首次获得了3个环钯单体的单晶,通过X-ray单晶衍射进一步确定了二茂铁基咪唑啉环钯的结构。首次用已合成的环钯化合物催化了丙烯酸甲酯和17个不同的卤代烃,苯乙烯和17个不同的卤代烃的Heck反应,共得到了30个不同的催化产物,对其进行了红外、核磁共振氢谱、碳谱的表征。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
引言  8-9
第一章 应用于Heck 反应催化剂的研究进展综述  9-30
  1.1 Heck 反应催化剂的发展  9-19
    1.1.1 钯盐催化剂  9-12
    1.1.2 环钯催化剂  12-19
      1.1.2.1 含磷环钯催化剂  12-15
      1.1.2.2 无磷环钯催化剂  15-19
  1.2 负载钯催化剂  19-21
    1.2.1 无机物负载  19-21
      1.2.1.1 碳粉负载  20
      1.2.1.2 分子筛负载  20
      1.2.1.3 粘土负载  20-21
      1.2.1.4 氧化物负载  21
    1.2.2 有机高分子负载  21
  1.3 卡宾类型催化剂  21-23
  1.4 水溶性钯催化剂  23-24
  1.5 其它过渡金属催化剂  24-25
  1.6 应用于Heck 反应的新方法  25-26
    1.6.1 离子液体中进行的Heck 反应  25-26
    1.6.2 微波和超声波  26
  1.7 Heck 反应机理研究  26-27
  1.8 Heck 反应在天然产物合成中的应用  27-28
  1.9 Heck 反应在其它方面的应用  28-29
  1.10 结论与展望  29-30
第二章 二茂铁咪唑啉环钯的合成  30-45
  2.1 二茂铁咪唑啉环钯化合物的合成  30-31
  2.2 二茂铁咪唑啉环钯单体100b、100d、100h 的晶体结构分析  31-44
  2.3 结论  44-45
第三章 环钯化合物在Heck 反应中的应用  45-56
  3.1 催化底物的合成  45-46
    3.1.1 取代碘苯的合成  45
    3.1.2 2-溴噻吩的合成  45-46
  3.2 环钯化合物催化芳基卤化物与丙烯酸甲酯Heck 反应  46
    3.2.1 催化反应  46
  3.3 结果与讨论  46-53
    3.3.1 反应条件对Heck 反应产率的影响  46
    3.3.2 催化剂对Heck 反应的影响  46-47
    3.3.3 催化剂用量对Heck 反应的影响  47
    3.3.4 缚酸剂种类的对Heck 反应的影响  47-48
    3.3.5 反应温度的对Heck 反应的影响  48
    3.3.6 溶剂的对Heck 反应的影响  48-49
    3.3.7 反应时间的对Heck 反应的影响  49
    3.3.8 环钯催化剂99b 催化丙烯酸甲酯与芳基卤代烃的Heck 反应  49-51
    3.3.9 环钯催化剂99b 催化苯乙烯与芳基卤代烃的Heck 反应  51-53
  3.4 实验部分  53-56
    3.4.1 仪器  53-54
    3.4.2 试剂  54
    3.4.3 取代碘苯的合成  54-55
    3.4.4 2-溴噻吩的合成  55-56
第四章 结论与展望  56-57
第五章 催化产物数据及部分谱图  57-66
参考文献  66-74
致谢  74

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