水相中Suzuki偶聯(lián)反應研究及銅催化的苯炔參與的化學反應研究.pdf

1、鈀催化的碳-碳單鍵的形成反應是有機化學反應中重要的研究內(nèi)容。其中,鈀催化的Suzuki偶聯(lián)反應由于采用有機硼試劑,因此對底物官能團的適用范圍較廣,加之有機硼試劑的毒性低、穩(wěn)定性好、易于制備等優(yōu)點,因此應用最為廣泛,一直是構(gòu)建碳-碳單鍵的有效方法,廣泛應用于一些藥物及其中間體和功能材料的合成中。 綠色化學是一門新興的交叉學科,近期的研究重點主要集中于限制有機溶劑的使用,并用新興的環(huán)境友好的反應介質(zhì)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機溶劑。水作為最理想

2、的一種綠色溶劑,由于其具有無毒、便宜易得等優(yōu)點,引起了人們的極大關(guān)注。本論文研究了水相體系中的鈀催化的Suzuki偶聯(lián)反應,主要內(nèi)容如下： 1.Pd(OAc)2-H2O-丙酮體系中單取代鹵代芳烴的Suzuki反應研究在Pd(OAc)2-H2O-丙酮體中,我們研究了單鹵代芳烴的Suzuki偶聯(lián)反應。研究表明,該體系能夠有效的催化溴苯和碘苯的Suzuki偶聯(lián)反應。它底物適用范圍廣,允許多種官能團的存在,如NO2、COCH3、CN、O

3、CH3以及OH等。與已經(jīng)報道的催化體系相比,該方法使用價廉易得的簡單鈀鹽,反應中無需任何配體的參與；它操作簡單,不需要惰性氣體的保護；它反應條件溫和,反應時間短,反應產(chǎn)率高,有工業(yè)化大生產(chǎn)的潛力；該體系的催化劑催化效率高,TON值可高達3300000,為一個高效的催化體系；反應結(jié)束后,反應體系經(jīng)過簡單的乙醚萃取就可以達到產(chǎn)物與反應體系的分離,后處理簡單。 2.Pd(OAc)2-H2O-DMF體系中的Suzuki偶聯(lián)反應研究我們首

4、次發(fā)展了Pd(OAc)2-H2O-DMF體系中多鹵代芳烴的Suzuki偶聯(lián)反應,產(chǎn)物以多取代產(chǎn)物為主。這也是到目前為止唯一報道的水相體系中多鹵代芳烴參與的Suzuki反應。該方法采用簡單鈀鹽作為催化劑,反應中不需要任何配體的參與。它操作簡單,整個過程不需要氮氣保護,反應條件溫和且反應時間短,反應結(jié)束后,反應體系經(jīng)過簡單的乙醚萃取就可以達到產(chǎn)物與體系的分離,因此,后處理簡單。然而,反應過程中需要大量的苯硼酸的加入,造成了較大的浪費。 3.

5、Pd(OAc)2-H2O-PEG體系中的Suzuki偶聯(lián)反應研究在H2O-PEG-Pd(OAc)2體系中,我們研究了溴苯和碘苯的Suzuki偶聯(lián)反應。聚乙二醇不僅作為還原劑促進了納米鈀的生成,而且還作為穩(wěn)定劑穩(wěn)定了納米鈀的存在。另外,聚乙二醇作為反應介質(zhì),還起到了相轉(zhuǎn)移催化劑的作用,促進了反應底物在反應體系中的溶解性。研究結(jié)果表明,PEG和水的比例對反應結(jié)果有較大影響。與以往報道的催化體系相比,該方法操作簡單,反應條件溫和,反應時間短且

6、產(chǎn)率高,反應結(jié)束后,經(jīng)過簡單的乙醚萃取就能達到產(chǎn)物與反應體系的分離。由于催化劑保留在水和聚乙二醇中,因此,催化體系可以循環(huán)使用。在該方法中,無需任何配體的參與和惰性氣體的保護。在加強反應條件的情況下,該體系可以催化活化氯苯的Suzuki偶聯(lián)反應。與Pd(OAc)2-H2O-丙酮體系相比,該體系避免了苯硼酸的自身偶聯(lián)反應。 4.Cu催化的苯炔參與的有機化學反應研究苯炔是有機化學中的一類重要中間體。由于傳統(tǒng)制備苯炔的反應條件非常劇烈