过渡金属催化的有机合成反应

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 负载过渡金属催化剂的研究现状
• 1.1 引言
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 无机载体负载过渡金属催化剂
• 1.2.2 有机-无机杂化载体负载的过渡金属催化剂
• 1.2.3 离子液体负载过渡金属催化剂
• 1.2.4 自负载催化剂
• 1.3 参考文献
• 第二章 硅胶负载的NHC-Cu（Ⅰ）催化的咪唑和芳基硼酸的反应
• 2.1 研究背景
• 2.2 结果与讨论
• Ⅰ 催化剂的设计'>2.2.1 硅胶负载NHC-Cu^Ⅰ催化剂的设计
• 2.2.2 溶剂对偶联反应的影响
• 2.2.3 底物的扩展
• 2–NHC–Cu^Ⅰ 的循环利用'>2.2.4 催化剂Si0₂–NHC–Cu^Ⅰ的循环利用
• 2.3 实验部分
• Ⅰ 催化剂的制备'>2.3.1 硅胶负载NHC-Cu^Ⅰ催化剂的制备
• 2.3.2 氨化反应的一般步骤
• 2.3.3 催化剂的循环使用
• 2.4 本章小结
• 2.5 化合物的结构表征
• 2.6 参考文献
• 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
• 3.1 引言
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 硅胶负载二价卡宾铜的设计
• 3.2.2 不同催化剂催化效果的比较
• 3.2.3 溶剂的影响
• 3.2.4 底物的扩展
• 3.2.5 催化剂的循环使用
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 硅胶负载NHC-Cu（Ⅱ）催化剂的制备
• 3.3.2 C-P 偶联反应的一般步骤
• 3.3.3 催化剂的循环使用
• 3.4 本章小结
• 3.5 化合物的结构表征
• 3.6 参考文献
• 3催化的吲哚与不饱和酯的迈克尔加成反应'>第四章 InBr₃催化的吲哚与不饱和酯的迈克尔加成反应
• 4.1 研究背景
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 铟盐及其用量对反应的影响
• 4.2.2 溶剂和温度对反应的影响
• 4.2.3 底物扩展
• 4.3 实验部分
• 4.4 本章小结
• 4.5 化合物的结构表征
• 4.6 参考文献
• 附录Ⅰ 部分化合物谱图
• 附录Ⅱ 硕士期间发表及待发表论文
• 致谢