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过渡金属催化的有机合成反应

作　者: 刘平
导　师: 王磊
学　校: 淮北师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 铜催化 铟催化 偶联反应 迈克尔加成反应 硅胶负载 N-杂环卡宾 吲哚 α，β-不饱和酯 绿色化学
分类号: O621.251
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


有机合成的核心任务是寻找有效的碳-碳键、碳-杂键生成方法和官能团相互间转换手段。相对于Pd和Ni来说,Cu是一种低毒并且廉价的过渡金属,如何使用Cu催化来实现碳-碳键、碳-杂键的偶联反应,不仅仅是过渡金属催化领域中的新趋势,也是化学工业绿色化进程中的一个挑战性课题。迄今为止,Cu催化的偶联反应已涉及碳-碳键、碳-氮键、碳-氧键、碳-卤键、碳-硫键、碳-硒键和碳-磷键的成键。三卤化铟作为温和的路易斯酸可在水、醇等绿色溶剂中实现高化学选择性、高区域选择性和高立体选择性的化学转化。三卤化铟在羟醛反应和类羟醛-曼尼希反应、付克反应、环氧化合物的重排反应、α-氨基膦酸的合成、喹啉环系的构建、酯交换反应、狄尔斯-阿德尔反应、手型呋喃二醇的合成、水相中的叠氮水解反应和二硫缩醛的制备中的应用,三卤化铟在有机合成中潜在的优势将推动“绿色化学”的发展。在本文中,主要研究以下内容:1.研究以硅胶负载的N-杂环卡宾铜配合物SiO2-NHC-Cu（Ⅰ）为催化剂,苯硼酸和咪唑的偶联反应。此催化剂催化效率高,底物选择广谱性好,对芳基苯硼酸,脂肪苯硼酸,咪唑及其同系物都有良好的催化效果。该反应条件温和,反应操作简单,并且催化剂通过简单过滤回收,可循环6次使用而不失活,符合绿色化学的要求。2.研究以硅胶负载的N-杂环卡宾铜配合物SiO2-NHC-Cu（Ⅱ）为催化剂,催化端基炔烃和亚磷酸酯的的偶联反应。此催化剂催化效率高,底物选择广谱性好,对芳基炔,脂肪炔都有良好的催化效果。该反应在空气中室温条件下进行,反应温和,操作简单,且催化剂可以循环6次使用不失活,符合绿色化学的要求。3.研究以三溴化铟催化的吲哚和α,β-不饱和酸酯的迈克尔加成反应,该反应具有反应条件温和,广泛的底物选择性,操作简单等优点。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 负载过渡金属催化剂的研究现状  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 研究现状  9-14
    1.2.1 无机载体负载过渡金属催化剂  9-10
    1.2.2 有机-无机杂化载体负载的过渡金属催化剂  10-12
    1.2.3 离子液体负载过渡金属催化剂  12-13
    1.2.4 自负载催化剂  13-14
  1.3 参考文献  14-17
第二章 硅胶负载的NHC-Cu(Ⅰ)催化的咪唑和芳基硼酸的反应  17-36
  2.1 研究背景  17-24
  2.2 结果与讨论  24-27
    2.2.1 硅胶负载NHC-Cu~Ⅰ 催化剂的设计  24
    2.2.2 溶剂对偶联反应的影响  24-25
    2.2.3 底物的扩展  25-26
    2.2.4 催化剂Si0_2–NHC–Cu~Ⅰ 的循环利用  26-27
  2.3 实验部分  27-29
    2.3.1 硅胶负载NHC-Cu~Ⅰ 催化剂的制备  27-28
    2.3.2 氨化反应的一般步骤  28-29
    2.3.3 催化剂的循环使用  29
  2.4 本章小结  29
  2.5 化合物的结构表征  29-31
  2.6 参考文献  31-36
第三章 硅胶负载的NHC-Cu(Ⅱ)催化端基炔烃和亚磷酸酯的偶联反应  36-51
  3.1 引言  36-39
  3.2 结果与讨论  39-43
    3.2.1 硅胶负载二价卡宾铜的设计  39-40
    3.2.2 不同催化剂催化效果的比较  40-41
    3.2.3 溶剂的影响  41
    3.2.4 底物的扩展  41-42
    3.2.5 催化剂的循环使用  42-43
  3.3 实验部分  43-44
    3.3.1 硅胶负载NHC-Cu(Ⅱ)催化剂的制备  43
    3.3.2 C-P 偶联反应的一般步骤  43-44
    3.3.3 催化剂的循环使用  44
  3.4 本章小结  44
  3.5 化合物的结构表征  44-48
  3.6 参考文献  48-51
第四章 InBr_3催化的吲哚与不饱和酯的迈克尔加成反应  51-66
  4.1 研究背景  51-56
  4.2 结果与讨论  56-59
    4.2.1 铟盐及其用量对反应的影响  56-57
    4.2.2 溶剂和温度对反应的影响  57-58
    4.2.3 底物扩展  58-59
  4.3 实验部分  59
  4.4 本章小结  59-60
  4.5 化合物的结构表征  60-62
  4.6 参考文献  62-66
附录Ⅰ 部分化合物谱图  66-79
附录Ⅱ 硕士期间发表及待发表论文  79-80
致谢  80

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 有机化学一般性问题 > 有机化合物性质 > 化学性质、有机化学反应 > 有机催化作用
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