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《大连理工大学》 2013年
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钯、铑催化的选择性C-C键形成反应的研究

张譞  
【摘要】:C-C键几乎存在于所有的有机化合物骨架结构当中。因此,开发新的C-C键的形成反应一直是有机化学工作者的研究重点和热点。在过去的几十年当中,由于其官能团兼容性优良、反应选择性好、转化率高、反应条件温和等优点,过渡金属催化C-C键形成反应已发展成为构建C-C键最有效的方法。本论文中,分别实现了钯催化苄基卤代物、三丁基烯丙基锡和活化烯烃的三组分偶联反应及铑催化N-芳基酰胺与两分子内炔的成环反应。 本论文通过使用纳米钯粒子催化剂,实现了苄基卤代物、三丁基烯丙基锡和活化烯烃的三组分偶联反应。在优化的反应条件下,多种苄基卤代物、活化烯烃和三丁基烯丙基锡均能顺利发生反应,生成相应的苄基-烯丙基化产物,收率为70%-87%;该反应对卤素(F、Cl、Br)、甲基、甲氧基、硝基等官能团具有很好的兼容性。通过反应液的透射电镜(TEM)测试,证明了反应体系原位生成了纳米钯粒子,并认为其是催化剂活性物种。该反应为温和条件下活化烯烃的双官能化开辟了一条新的路径。 本论文还研究了2-溴甲基萘衍生物、三丁基烯丙基锡和活化烯烃三组分反应的区域选择性控制。在纳米钯粒子催化体系下,选择性地发生活化烯烃的α-苄基-β-烯丙基化反应,α-苄基-β-烯丙基化产物的收率在65%-86%之间;而在Pd(PPh3)4催化体系下,该反应的区域选择性发生了颠倒,进行活化烯烃的α-烯丙基-β-苄基化反应,α-烯丙基-β-苄基化产物的收率在13%-87%之间。上述两类反应对卤素(F、Cl、Br)、甲基、甲氧基等官能团兼容性好。 本论文最后以三价铑为催化剂,实现了铑催化N-芳基酰胺与两分子内炔的成环反应,合成了一系列多取代萘环衍生物,收率在24%-88%之间。对于不对称内炔,该反应表现出良好的区域选择性,生成单一产物。氘标记实验结果表明,在反应过程中,芳环上C-H键的断裂是反应的控速步骤。该方法具有底物范围广、官能团兼容性好的特点。由于酰胺易脱保护、易修饰,使该方法具有潜在应用价值。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:O621.251

【参考文献】
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【共引文献】
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