室温下铜催化Sonogashira交叉偶联反应研究

论文摘要

许多抗生素、液晶材料、聚合物、光电材料等都是由端炔与卤代芳烃或卤代烯烃通过Sonogashira偶联反应得到,构建C（sp2）-C（sp）键的方法一般是使用钯-铜两种催化剂共催化而实现的。但是由于钯催化剂对空气敏感,价格昂贵,毒性较大等缺点,限制了其在工业领域的应用,所以迫切寻找一些切实可行及廉价的催化剂替代钯催化剂来催化端炔与卤代芳烃或卤代烯烃的偶联。也有报道用镍或铜催化Sonogashira反应,但是均需要高温（80-130℃）以及较长的反应时间,这不利于有机大分子或对热不稳定的化合物的合成。因此开发出能够在非常温和条件下进行Sonogashira反应的催化体系有重要意义。本论文取得如下成果：设计、合成了N-甲基-2-吡咯烷甲酰胺作为CuI催化剂的配体。使用N-甲基-2-吡咯烷甲酰胺作为配体,CuI作为催化剂,Cs2CO3作为碱,DMF作为溶剂,在卤代芳烃上引入三氟乙酰氨基活化基团,建立了铜催化Sonogashira的反应的催化体系,实现了室温下一系列碘代芳胺衍生物与端炔的偶联反应,产率达到62～90%。该催化体系廉价同时对底物功能团有很强的容忍性。这也是迄今为止发生铜催化Sonogashira交叉偶联反应的最低温度。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号对照表
• 第一章 引言
• 1.1 催化剂和过渡金属催化反应
• 1.2 Sonogashira反应简介
• 1.3 钯催化的Sonogashira反应
• 1.3.1 钯催化的Sonogashira反应简介
• 1.3.2 钯催化Sonogashira反应的绿色化学
• 1.3.3 钯催化的Sonogashira反应的可能机理
• 1.4 铜催化的Sonogashira反应
• 1.4.1 铜催化的Sonogashira反应研究进展
• 1.4.2 影响铜催化Sonogashira反应的关键因素
• 1.4.3 铜催化Sonogashira反应的可能机理
• 1.5 邻位效应
• 1.6 Ullmann反应简介
• 1.7 硕士论文的主要工作
• 第二章 室温下铜催化Sonogashira交叉偶联反应
• 2.1 本章引论
• 2.2 实验仪器和试剂
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂
• 2.3 实验条件的优化
• 2.3.1 配体的合成
• 2.3.2 邻位基团的引入
• 2.3.3 配体的设计、筛选
• 2.3.4 铜盐的优化
• 2.3.5 溶剂条件的优化
• 2.3.6 碱条件的优化
• 2.4 以N-甲基-2-吡咯烷甲酰胺为配体的Sonogashira反应
• 2.4.1 邻位卤代苯胺衍生物与端炔的Sonogashira反应
• 2.4.2 部分衍生化反应
• 2.5 实验结果讨论
• 2.6 本章小结
• 第三章 一锅法合成吲哚类化合物
• 3.1 本章引论
• 3.2 实验仪器和试剂
• 3.3 一锅法合成吲哚环产物
• 3.4 两步法合成吲哚环产物
• 3.5 实验结果讨论
• 3.6 本章小结
• 第四章 铜催化Ullmann偶联合成氮杂环化合物的反应研究
• 4.1 本章引论
• 4.2 实验仪器和试剂
• 4.3 铜催化Ullmann串联合成氮杂环化合物
• 4.3.1 卤代芳烃底物的合成
• 4.3.2 Ullmann氮芳基化串联氮杂环产物的合成
• 4.4 反应结果讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文与研究成果
• 作者及导师简历
• 附件