过渡金属催化的(串联)环化-偶联反应研究

目录

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摘要......................................................................................................... I Abstract .....................................................................................................III 目录.......................................................................................................... V 第1章文献综述 (1)

1.1 过渡金属简介 (1)

1.2研究背景 (2)

1.3 反应底物的选择 (4)

1.4 发展前景 (6)

1.5 研究目标 (9)

第2章化合物的合成方法、分析及实验原料、设备 (11)

2.1二氢化茚及吲哚啉类前体化合物的合成 (11)

2.2 催化剂PEPPSI的合成 (22)

2.3反应模板条件筛选 (23)

2.4 目标化合物的合成 (26)

2.5 环化偶联反应底物的拓展 (29)

2.6 实验部分 (31)

2.7 目标化合物的表征 (32)

第3章铜盐催化C-S键形成的偶联反应 (37)

3.1 研究背景 (37)

3.2 实验目的 (38)

3.3 实验部分 (38)

3.4 实验小结 (41)

3.5 实验步骤及表征 (41)

3.6 目标产物的进一步衍生 (52)

第4章实验总结 (55)

4.1 小结 (55)

4.2 机理研究 (55)

参考文献 (57)

攻读硕士期间论文 (67)

V

万方数据

硕士学位论文

致谢 (69)

VI

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第1章文献综述

第1章文献综述

1.1 过渡金属简介

时至今日，过渡金属（盐或配合物）催化的有机化学反应已经得到了很大的发展。但是，这其中的许多催化剂源自贵金属或重金属，他们或者价格相对昂贵，或者对环境有一定的污染，也或二者兼而有

之，这就使得这些金属衍生出的催化剂在工业中的大规模应用受到了

极大的限制。因此，化学家们开始寻找一些价格低廉并且对环境友好

的金属催化剂来催化相应的有机反应[1-6]。当前的几种过渡金属催化

偶联反应主要利用钯（Pd）、铜（Cu）、镍（Ni）、铑（Rh）、钌

（Ru）等，绝大多数是钯和铜的络合物。尤其是钯络合物，相关的

Kumada反应、Suzuki反应、Stille反应和Negishi反应是当前最常见、最重要的构建C-C，C-S键的几种反应。对于钯和镍催化的C-C偶联

反应仍然是当前研究的热点，然而，研究者也在尝试利用其他过渡金

属来催化C-C，C-S偶联反应。人们期望在保留高效、高选择性、条

件温和等优点的同时可以发展出价格低廉、环境友好的金属催化剂。

铁（Fe）和铜（Cu）催化剂是当前十分诱人的选择。这两种金属符合

廉价低毒的要求，且有着多种氧化还原价态，理论上能够在催化化学

上有着丰富内容。特别是几年以前，人们惊讶地发现铁和铜的催化剂

可以有效催化C-C，C-S偶联反应，并具有一些独特的选择性，因而

一定程度上可以替代钯和镍来应用到复杂化合物的合成中[7-10]。

特别是近年来，铁和铜（盐或配合物，如果没有特殊说明，以下―铁或铜催化剂‖的含义为其盐或其配合物）催化剂同时已经进入

了有机化学家的视线，这是因为，铁和铜化合物（特别是铁盐）在

地壳中的含量丰富，价格低廉，易于保存，几乎对环境完全友好，

而且很多铁和铜化合物都是商业化产品，是一种绿色并且经济的新

型替代催化剂。一些对空气稳定的铁催化剂所催化的有机反应已经

有相关的报道，这其中，一些方法操作简单，切实可行，有着巨大

的应用价值，如Reppe合成法、Haber-Bosch合成法。铁盐作为一种

路易斯酸，能与路易斯碱形成加合物，故而在某种程度上能活化反

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