（有机化学专业论文）胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究.pdf

摘要 过渡金属催化的s o n o g a s h i r a 偶联反应及芳基化反应分别是有 机合成中的构建新的c - c 或c - n 键的重要反应之一。近年来，这些反 应得到了大量、细致的研究，大量新的金属催化剂及新配体应用到上 述反应中，使这些反应得到了很大的发展。然而，常用的催化剂为钯 催化剂，它们价格昂贵并且大部分不能回收重复使用。此外，在反应 中需要加入配体促进反应的进行，而这些配体通常为含磷配体。大部 分含磷配体不但价格昂贵，而且对水和空气不稳定，因而很难回收重 复使用。基于上述原因，本论文主要研究了以价廉的胺例如2 。氨基嘧 啶作为配体，铜为催化剂催化铜催化s o n o g a s h i r a 偶联反应及 l 芳基 化反应。 1 利用氟化四丁铵( t b a f ) 为碱和4 , 6 二甲氧基嘧啶2 胺为配 体，醋酸铜催化s o n o g a s h i r a 交叉偶联反应取得好的结果。值得指出 的是，该反应是在空气气氛，无溶剂和无钯催化剂条件下进行的。 2 发展了一种高效、无溶剂铜催化咪唑与卤代芳香烃及卤代杂 环芳香烃的- 芳基化反应方法。在溴化亚铜、2 氨基嘧啶- 4 ，6 二醇和 氟化四丁基铵存在下，一系列的咪唑可以与卤代芳香烃及卤代杂环芳 香烃顺利发生- 芳基化反应，得到中等到高的收率。 关键词：铜，2 - 氨基嘧啶，s o n o g a s h i r a 交叉偶联反应，- 芳基化反应， 卤代芳香烃、炔烃，咪唑 a b s t r a c t t r a n s i t i o nm e t a l s c a t a l y z e ds o n o g a s h i r ac o u p l i n gr e a c t i o n sa n d n - a r y l a t i o nr e a c t i o nh a v eb e c o m ei m p o r t a n tm e t h o d sf o rt h ef o r m a t i o no f t h ec a r b o n c a r b o nb o n d so rc a r b o n - n i t r o g e nb o n d s ，r e s p e c t i v e l y r e c e n t l y , m a n yk i n d so fc a t a l y s t sa n dl i g a n d sh a v eb e e nd e v e l o p e df o rt h e s e r e a c t i o n s h o w e v e r ，t h ec a t a l y s ti su s u a l l yp a l l a d i u m ，w h i c hi se x p e n s i v e a n dc a nn o tb er e u s a b l e i na d d i t i o n ，t h e s et r a n s f o r m a t i o n sa r eo f t e n r e q u i r e dl i g a n d st oi m p r o v et h e m b u tm a n yo ft h e s el i g a n d s a r e e x p e n s i v e a sw e l la sa r es e n s i t i v et ow a t e ra n da i rr e s u l t i n gi nt h er e u s eo f t h e s el i g a n d sd i f f i c u l t l y a sar e s u l t ，t h i sd i s s e r t a t i o ni sf o c u s e do nt h eu s e o fa m i n e sa s l i g a n d s t o i m p r o v es o n o g a s h i r ac r o s s - c o u p l i n g a n d n - a r y l a t i o nr e a c t i o n s 1 e x c e l l e n tr e s u l t sh a v eb e e na c h i e v e di nt h ec u ( o a c h c a t a l y z e d s o n o g a s h i r ac r o s s c o u p l i n g so fa r y li o d i d e sa n da c t i v a t e db r o m i d e st h a t u t i l i z et b a f ( t e t r a n - b u t y l a m m o n i u mf l u o r i d e ，刀一b u 4 n f ) a st h eb a s ea n d 4 , 6 - d i m e t h o x y p y r i m i d i n 一2 a m i n ea st h el i g a n d i ti sn o t e w o r t h yt h a tt h e r e a c t i o ni sc o n d u c t e du n d e ra e r o b i c ，s o l v e n t - f r e ea n dp a l l a d i u m - f r e e c o n d i t i o n s 2 e f f i c i e n ta n ds o l v e n t f r e e c o p p e r - c a t a l y z e dn - a r y l a t i o n s o f i m i d a z o l e sw i t ha r y la n dh e t e r o a r y lh a l i d e sh a v eb e e nd e m o n s t r a t e d i n t h ep r e s e n c eo f c u b r , 2 - a m i n o p y r i m i d i n e - 4 ，6 d i o la n dt b a f , av a r i e t yo f i m i d a z o l e su n d e r w e n tt h en - a r y l a t i o nr e a c t i o nw i t ha r y la n dh e t e r o a r y l h a l i d e ss m o o t h l yi nm o d e r a t et oe x c e l l e n ty i e l d s h k e yw o r d s ：c o p p e r , 2 - a m i n o p y r i m i d i n e ，s o n o g a s h i r ac r o s s c o u p l i n g r e a c t i o n ，n - a r y l a t i o nr e a c t i o n ，a r y lh a l i d e ，a l k y n e ，i m i d a z o l e s i l l 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 湖南师范大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不合任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人 完全意识到本声明的法律结果由本人承担 z 学位论文作者签名：珈，y o 分 2 0 0 7s t - 5 月2 8 日 一 湖南师范大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 ，保密口，在年解密后适用本授权书 2 、不保密 日。 ( 请在以上相应方框内打“ ”) 作者签名：谢惦 日期：2 0 0 7 年5 月2 8 日 导师签名：旒 日期：2 0 0 7 年5 月2 8 日 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 引言 1 s o n o g a s h ir a 反应 s o n a g a s h i r a 反应通常是指过渡金属催化的卤代烃和末端炔烃之 间的一种偶联反应。s o n a g a s i l i r a 反应是形成c c 键的一种重要反应， 近年来，这种反应常常被用来合成一些重要的天然产物和其它具有生 理活性的物质。s o n a g a s h i r a 反应为合成化学开辟了一条合成各类含三 键的化合物的简洁、高效的途径。 2 肛芳基化反应 芳基化反应通常是指过渡金属催化的卤代芳烃与含氮化合物 例如咪唑、酰胺、吲哚和吡唑等作用构建碳一氮键的偶联反应。 r 芳 基化反应的底物来源广泛，反应步骤简单，其生成的产物是许多天然 产物中的基本骨架。因此，- 芳基化反应现已广泛用于合成自然界中 的复杂天然产物。由于常用的过渡金属催化剂为钯催化剂，并且最常 用的配体是膦配体，而绝大多数钯催化剂和膦配体均存在如价格昂 贵、遇水或空气容易分解以及难回收重复使用等不足。因此，目前人 们对- 芳基化反应的研究主要集中在寻找高效、低毒、稳定的配体 以及寻找价格更便宜的其它过渡金属例如铜来代替传统的钯催化等 方面。 3 我们工作的目的与意义 我们工作的目的与意义在于寻找廉价的配体胺例如氨基嘧啶作 为过渡金属的配体，用来代替目前广泛使用的膦配体。胺配体相对于 硕士学位论文 目前广泛使用的膦配体，它的毒性小，对空气和水稳定，容易操作且 催化效果较好。同时，我们使用相对廉价的铜代替昂贵的钯催化 s o n o g a s h i r a 偶联反应和- 芳基化反应。经过一系列的实验后我们发 现，用铜代替钯催化上述反应，可以取得较好的催化效果。尤其重要 的是上述两类反应均在无溶剂条件下进行的。所有这些实现这些方法 和技术的工业化生产以及发展绿色化学无疑有着极其重要的意义。 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 第1 章铜催化胪芳基化反应和s o n o g a s h jr a 交叉偶联反应 研究进展 c h a p t e r1p r o g r e einc o p p e r c a t a jz y e d 【a r yia tio na n d s o n o g a s h ir ac r o s s c o u pj in gr e a c tio n s 1 1 前言 交叉偶联反应是有机合成中构建碳碳键最重要的方法之一i i 。 一般地，偶联反应指有机金属试剂与亲电子有机试剂在第l ，2 和8 副族的过渡金属催化剂例如钯和镍等作用下形成c c ，c h ，c n ， c 0 ，c s ，c p 或c m ( m 指金属) 键的反应( e q 1 ) 。广义的交叉 偶联反应还包括和胺化反应( e q 2 ) 等。 m = l i ( m u r a h a s h i ) m g ( k u m a d a - t a m a o ) 1 3 ( s u z u k i m i y a u r a ) a t ( n e g i s h i ) s i ( t a m a o - k u m a d a ) z n ( n e g i s h i ) c u ( n o r m a l ) s n ( s t i l l e ) c a t a l y s t 【m 】 x = i b r , c i o t f 【州= p d ，n i ，f e ，c u ，r h r r - - n 、r n ( 2 ) 一般地，交叉偶联反应的反应机理请见图l 。首先催化剂插入亲 电子有机试剂生成中间体2 ，然后中间体2 与有机金属试剂发生金属 交换生成中间体3 。中间体3 发生还原消除生成目标产物和活性催化 剂1 ，从而开始新的催化循环。 3 硕士学位论文 r r 。 2 1 - m l n 1 r m l n m r 3 r m l n 。 ) ( 2 一m 图1 交叉偶联反应的反应机理 上述反应机理表明对配体选择是十分重要的。因为反应中一般需 要供电子配体，尤其需要供电子能力强且位阻大的配体来稳定活性催 化剂1 ，从而有利于下一步活性催化剂1 与卤代芳烃进行氧化加成生 成中间体r ml 。x ( 2 ) 。从反应机理中看，活性催化剂1 ，中间体 r m l 。x ( 2 ) 和中间体r m l 。r ( 3 ) 均需要配体来稳定以便促使 反应朝目标方向进行，也就是说配体的选择对反应过程中氧化加成和 还原消除两步均有重要影响。 交叉偶联反应最常用的催化剂为钯，但是钯的价格昂贵，因此目 前利用廉价的过渡金属例如铜替代钯催化剂。在使用铜催化剂催化交 叉偶联反应中同样需要加入配体促进反应的进行。常用的配体包括席 弗碱、氨基酸、膦配体和胺等，其中胺配体不但合成容易，价格低廉， 可以从商业途径中大量购买，而且作为铜催化剂的配体表现出很高的 催化活性。下面我们将从铜催化- 芳基化反应、胺化反应、s o n o g a s h i r a 交叉反应、s u z u k i m i y a u r a 交叉反应和其它偶联反应等几个方面具体 介绍目前利用胺作为铜催化剂催化交叉偶联反应的配体的应用情况。 4 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 1 2 胺作为配体促进铜催化肛芳基化反应 利用铜作为催化剂是- 芳基化反应中直接和廉价的方法。传统的 铜催化芳基化反应具有如下不足：( 1 ) 催化剂用量大。许多需要 计算量的铜催化剂；( 2 ) 反应温度高。一般在1 4 0o c 或者更高；( 3 ) 需要加入过量的卤代芳烃：一般为计算量的两倍或者更多才能得到满 意的结果；( 4 ) 底物适用范围窄。因此为了解决上述不足，有两条途 径：( 1 ) 筛选配体；( 2 ) 发展高效铜催化剂配合物和前体。目前研究 最多的是通过筛选配体来实现高效、高选择性铜催化芳基化反应。 常用的配体包括胺、菲喏啉( p h e n a n t h r o l i n e ) 、联吡啶、8 羟基喹啉、 含磷配体和氨基酸配体等，其中胺配体表现出特别高的催化活性。 2 0 0 1 年，b u c h w a l d 纠舶发现以碘化亚铜为催化剂，脂肪族二胺l l 和 l 2 能够作为配体促进酰胺、含氮杂环化合物以及胺可以与卤代芳烃 顺利发生芳基化反应( 图2 ) 。 x = i b r , c i r h n r v r 型!胪弋 b a r d i o x a n e11 0 。c ， a r 一“k 图2n - 芳基化反应 随后b u c h w a l d 纠司以酰胺与卤代芳烃的_ 芳基化反应为模板对 q q v 硕士学位论文 催化剂，脂肪族二胺3 、8 和1 1 作配体时反应结果最好。 一善r 学专r ( ：i ( ：二。n n h h m m ：( n n h h 2 b 。( n n m h 2 n n m h m 。：e ( n n m m ： o ：a ：q ： ：= ：o ：o ：= 8 9 1 01 t 1 24 3 烯基胺是重要的合成中间体。b u c h w a l d 等7 1 发现利用脂肪族二胺 3 作为配体，碘化亚铜为催化剂，烯基卤代烃同样可以顺利地同酰胺 发生m 芳基化反应，得到满意的结果( e q 3 ) 。 v i n y i x + x = i b r ( 3 ) b u c h w a l d 等8 1 以碘代芳烃与酰胺反应为模板，对脂肪族二胺配体 在该类 l 芳基化反应中所起的作用进行了动力学分析。动力学结果 表明脂肪族二胺配体具有如下作用：( 1 ) 脂肪族二胺配体高时可以阻 止铜催化剂与酰胺配位；( 2 ) 脂肪族二胺可以活化碘代芳烃，提高反 应速决步的速度。可能反应机理如图4 。 k n ，圳 一 n k 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 图4n - 芳基化反应的反应机理 b u c h w a l d 掣9 1 还利用上述脂肪族二胺为配体促进含氮杂环化合物 例如吲哚、吲唑、吡唑、吡咯、咪唑和三唑等的- 芳基化反应，均 取得满意的结果。例如：以脂肪族二胺8 为配体，吲哚可以顺利的与 带不同官能团的碘代芳烃和溴代芳烃发生芳基化反应，产率中等 到9 9 ( e q 4 ) 。 + 1 c u l , d i a m i n e 8 h 1 3 铜催化的s o n o g a s h ii a 偶联反应 s o n o g a s h i r a 反应通常是指过渡金属催化的卤代烃和末端炔烃之 间的一种反应。s o n o g a s h i r a 反应同样是形成c - c 键的一种重要反应， 近年来，这种反应常常被用来合成一些重要的天然产物，它为合成化 学开辟了一条简洁、高效的途径1 0 1 。自从1 9 7 5 年s o n o g a s h i r a 等发现 知黜 噼黼舜敏_ n 亍菸嘶净”妇 n z k 瓴 硕士学位论文 s o n o g a s h i r a 反应以来，s o n o g a s h i r a 偶联反应已经广泛应用于天然产 物及医药中间体的合成1 2 】。s o n o g a s h i r a 反应通常是指用p d ( p p h 3 ) 2 c 1 2 或p d ( p p h 3 ) 4 催化卤代芳香烃与末端炔烃之间的偶联反应，一般还要 加入c u i 作为助催化剂。由于钯价格昂贵，因此限制了其在大规模工 业化生产中的广泛应用。为了解决这一问题，人们不断寻找廉价的其 它金属催化剂期望能取代钯催化【l 。 1 9 8 9 年，o g a w a 等利用当量的c u i 在缺少钯的情况下成功催化 了碘代芳香烃与末端炔烃的反应，开创了铜催化s o n o g a s h i r a 反应的 先河2 1 。之后，一系列的铜催化的s o n o g a s h i r a 反应被后来的人们所 发现。o k u r o 等人在5m 0 1 的c u i ，k 2 c 0 3 ，p p h 3 在d m s o 或d m f 溶剂中加热到1 2 0 。c ，并在n 2 保护的条件下，成功催化了碘代芳香 烃与末端炔烃的s o n o g a s h i r a 反应。他们还发现，用其它的铜盐如 c u c l ，c u b r 或c u ( o a c ) 2 催化也能取得较好的效果( e q 6 ) 【l 引。 5 m 0 1 c u l r 一! ! 堕! ! 坠旦旦1 3 k 2 c 0 3 ( 2e c l u i v ) d m s o 1 2 0o c n 2 r p r ( 6 ) v e n k a t a r a m a n 等用一种新的含氮配体和三苯基膦共同作用，用 1 0m 0 1 c u i 在常规溶剂甲苯中催化碘代芳香烃与末端炔烃发生 s o n o g a s h i r a 反应，取得了很好的效果( e q 7 ) 1 1 4 。 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 r 一驾掣一r 卜， r 5 i 可西二口妥二广+ r - ( 7 ) t o l u n e n 1 1 0o c ，2 4h ： 钟融 p h 3 ， b rp h 3 ，。7 b r r o t h e n b e r g 等报道了用金属纳米铜催化的s o n o g a s h i r a 反应。利 用5t 0 0 1 的铜及用t b a b 或t b a a 作碱，在未加入任何配体的条件 下，各种碘代芳香烃及活泼的溴代芳香烃都能与苯乙炔发生 s o n o g a s h i r a 反应，得到较高产率( e q 8 ) i s l 。 r 9 x 一 x = 1 b r c uc l u s t e r s ( 5m 0 1 ) b u n o a c d m f 1 1 0o c r 争r ( 8 ) 最近，m a 等报道了利用m e 2 n c h 2 c 0 2 h h c i 作配体促进c u i 催 化的s o n o g a s h i r a 反应的报道。在1 0m 0 1 c u i ，3 0t 0 0 1 m e z n c h 2 c 0 2 h h c i ，以及3 当量k 2 c 0 3 在d m f 溶剂中加热到1 0 0 。c ， 各种碘代芳香烃与末端炔烃发生s o n o g a s h i r a 偶联反应得到很高的产 率。而且，对于不活泼的溴代芳香烃如对溴苯甲醚在升高温度至1 2 0 。c 后也能很好的与苯乙炔发生s o n o g a s h i r a 偶联反应，产率达到7 8 ( e q 9 ) 1 1 6 1 。 a r x + 一r 号筹嚣一r 卿 x = i b r g u o 等1 1 砷报道了利用脂肪族二胺为配体的c u i 催化s o n o g a s h i r a 硕士学位论文 交叉偶联反应。他们筛选了一系列的二胺，实验结果显示：以l ，2 乙 二胺为配体时催化效果最好，而利用t m e d a ( ，：四甲基亚乙 基二胺，叔胺) 为配体时反应效果最差( 图5 ) 。然而，该催化体系 的底物适用范围具有一定的局限性，只有碘代芳烃和溴代芳烃可以顺 利地与炔烃发生s o n o g a s h i r a 交叉偶联反应，而且带供电子基团的溴 代芳烃的s o n o g a s h i m 交叉偶联反应产率低于5 0 。 ( , - n h 2 l 、n h 2 l 7 ( 8 9 ) ( ： 1 8 ( 7 ) 图5c u i 催化s o n o g a s h i r a 交叉偶联反应 而我们发现，如果利用另一叔胺d a b c o ( 三亚乙基二胺) 为配 体，不但碘代芳烃和溴代芳烃可以顺利地与炔烃发生s o n o g a s h i r a 交 叉偶联反应，而且活泼的氯代芳烃同样可以发生目标反应，得到较高 的收率( e q 1 0 ) 1 舯。 1 0 m 0 1 c u i r 9 x 一晋 d m f 1 3 5 - 1 4 0 o c x = i b l c i 啪c 。= 如 r p r 此外，我们发现如果以胺( - - - 7 _ , 胺) 为溶剂，以醋酸铜为催化剂， 不需要加入配体，碘代芳烃和溴代芳烃就可以顺利地与炔烃发生 s o n o g a s h i r a 交叉偶联反应( e q 1 1 ) 1 1 9 1 0 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 9 x + r 一面c u 面( o a c ) 2 赢 x = i b r 沪r 1 4 铜催化的s u z u k _ m i y a u r a 交叉偶联反应 有机硼化合物与芳基卤之间的s u z u k i - m i y a u r a 交叉偶联反应是 构建c c 键的非常重要的方法之- - l 。s u z u k i m i y a u r a 交叉偶联反 应底物来源广泛，反应条件温和，且对底物中的各种官能团具有很强 的适用性。由于此反应的副产物容易从反应体系中除去，使得 s u z u k i - m i y a u r a 交叉偶联反应不但适合于实验室合成，也适合于大规 模的药物合成和工业合成。 迄今为止；有关铜催化s u z u k i m i y a u r a 交叉偶联反应的报道仅有 两例。2 0 0 2 年，r o t h e n b e r g 等报道了用铜催化s u z u k i - m i y a u r a 交叉偶 联反应，作者用纳米金属铜催化该反应，对碘代芳烃的催化活性较高， 对甲基碘苯与苯硼酸的产率达1 0 0 ，对于溴代芳烃，仅用铜作为催 化剂则不发生反应( e q 1 2 ) 【2 0 】。 我们小组利用叔胺d a b c o ( 三亚乙基二胺) 为配体促进了铜催 化s u z u k i m i y a u r a 交叉偶联反应。以c u i 为催化剂，d a b c o 为配体， 不但碘代芳烃可以顺利地高效、高选择性发生s u z u k i - m i y a u r a 交叉偶 联反应，而且溴代芳烃和烯基卤代烃均可以进行该目标反应，得到较 高的收率( e q 1 3 ) o s , 2 q 。 l i 硕士学位论文 州+ r 岔即罟 r = a r y l ，v i n y l x ：i _ b r r 9 r 1 5 铜催化的卤代烃与仲膦及磷酸酯的交叉偶联反应 ( 1 3 ) 叔膦和磷酸酯在有机合成中应用非常广泛，即可作为配体，又可 作为合成砌块，还有许多磷酸酯本身就具有生理活性。因此合成叔膦 和磷酸酯具有非常重要的意义。b u c h w a l d 等口2 1 利用仲胺作为配体， c u i 为催化剂，顺利地实现了卤代芳烃及烯基卤代烃与仲膦及磷酸酯 的交叉偶联反应( e q 1 4 ) 。 h p r 2 r 一x 4 -o r h p ( o ) ( o b u ) 2 r = a r y i v i n y l x = i b r c u l i l 9 b a s e t o l u e n e 11 0o c = m e 一肝、n m e r p r 2 o r ( 1 4 ) r p ( o ) ( o b u ) 2 1 6 铜催化的交叉偶联反应在有机合成中应用 b u c h w a l d 等2 3 】幂0 用c u u l 9 催化体系通过串联反映成功的实现了 多元杂环化合物的合成( e q 1 5 ) 。 r 贸岍+ h n 妒l r 叼逝r 嘶s ， 此外，b u c h w a l d 等2 4 1 同样利用c u i l 9 催化体系，利用多米诺式 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 交叉偶联反应成功实现了芳基氰化合物的合成( e q 1 6 ) 。 r b 广! ：! 一r c n t o l u e n e 1 1 0 1 3 09 c ( 1 6 ) 该多米诺式交叉偶联反应的反应机理请见图6 。在c u i l 9 催化 体系作用下，首先溴代芳烃与金属碘盐发生置换反应生成碘代芳烃 【2 耕，然后碘代芳烃与氰盐发生交叉偶联反应生成目标产物。 a r - - b r 兰【a r - - 1 1 斐a r - c n= = li “ m b r 4 图6 多米诺式交叉偶联反应的反应机理 1 7 结束语 综上所述，胺作为铜催化交叉偶联反应的配体与其它配体例如含 磷配体等比较具有如下优点：( 1 ) 催化活性好。一般地，在铜胺催 化体系中溴代芳烃是合适的反应底物；( 2 ) 胺作为铜催化交叉偶联反 应的一般反应条件温和，适用于不同类型的底物包括带有不同官能团 的底物，而且选择性和产率都很高；( 3 ) 大部分胺已经商品化，而且 价格也相对便宜，从而可以降低反应成本；( 4 ) 铜催化剂比贵金属钯 等催化剂便宜。总之，对胺作为铜催化交叉偶联反应配体的研究，不 但可以提高反应的催化效率和选择性，降低反应成本，而且发现新现 象和规律，有利于交叉偶联反应的工业化的实现。 然而，由于胺作为配体在铜催化交叉偶联反应中应用研究起步比 较晚，目前还有许多不完善之处：( 1 ) 所筛选的配体主要集中在二胺， 硕士学位论文 还有许多类型的胺类化合物还没有涉及；( 2 ) 目前主要集中在几类反 应的研究中，因此反应类型有待进一步拓展；( 3 ) 配体活性有待进一 步提高。许多不活泼的底物例如氯代芳烃和卤代烷烃在这些催化体系 下反应效果不好甚至不能发生反应；( 4 ) 催化剂体系的回收。虽然催 化剂体系中铜催化剂比较便宜，但某些二胺配体比较昂贵，目前还没 有回收重复使用方面的报道；( 5 ) 反应绿色性。反应中均需要使用有 机介质，这些对环境将造成不同程度的危害。 铜催化的交叉偶联反应是一种构建碳碳键和碳杂原子键的有效 方法。与传统的钯催化交叉偶联反应相比，价廉的铜催化剂无疑更具 有经济价值。然而，如上所说铜催化偶联反应的研究还有许多不完善 之处，有待更进一步的研究。当前铜催化交叉偶联反应的研究热点主 要集中在寻找高活性、稳定可靠、绿色及廉价的配体以及寻找高效且 可回收重复使用得的铜催化剂前体等方面。可以预见，随着研究的不 断深入，铜催化的各种偶联反应将在天然产物及许多医药中间体的合 成中得到广泛的应用。 1 8 参考文献 1 d i e d e r i c h , f ：s t a n g , p j m e t a l - c a t l y z e dc r o s s - c o u p l i n gr e a c t i o n s ，w i l e y - v c h ，w e i n h e i m , 1 9 9 8 2 m i y a u r a , n c r o s s c o u p l i n gr e a c h o n ，s p f i n g e lb e d i n , 2 0 0 2 3 h a n d b o o ko fo r g a n o p a l l a d i u mc h e m i s t r yf o ro r g a n i cs y n t h e s 妇，e d ：n e g i s h i ，e ， w i l e y - i n t e r s c i e n c 2 ，n e wy o r k , 2 0 0 2 4 ( a ) h o m o g e n e o u sc a t a l y s i sw i t h 肘i 脚p h o s p h i n ec o m p l e x e s ，e d ：p i g n o l e t , l h ，p l e n u m ， n e wy o r k ，1 9 8 3 ( b ) p a r s h a l l ，gw ；l t t e l ，s h o m o g e n e o u sc a t a l y s i s ；w i l e ya n ds o n s ，n e w y o r k , 1 9 9 2 5 k l a p a r s ，a ；a n t i l l a , j c ；h u a n gx ；b u e h w a l d ，s l a g e n e r a la n d e f f i c i e n t c o p p e r c a t a l y s t 衙恤 a m i d a t i o no fa 州l - l a l i d e s dn tn - a t r i a t i o no fn i t r o g n ah e t e r o c y c l e l j = a m c h e m s o c 2 0 0 1 ，1 2 3 ， 7 7 2 7 - 7 7 ” 6 k l a p a r s , a ；h u a n g x ；b u c h w a l d ，s l a g e n e r a la n d e f l b i e m c o p p e r c a t a l y s t f o r t h e a m i d a l i o n o f 1 r y l h a l i d e s a m c h e m s o c2 0 0 2 ，1 2 4 ，7 4 2 l - 7 4 2 8 7 j i a n g , l ；j o b ，g e ；k l a p a r s ，a ；b u c h w a l d ，s l c o p p e r - c a t a l y z e dc o u p l i n go f a m i d e sa n d 1 4 胺作为配体在铜催化下交叉偶联反应中应用研究 c a r b a m a t e sw i t h v i n y lh a l i d e s ，o r g l e t t 2 0 0 3 ，5 ，3 6 6 7 3 6 6 9 8 s t r i e t e r , e r ；b l a c k m o n d ，d g ；b u c h w a l d s lt h er o l eo fc h e l a t i n gd i a m i n el i g a n d si nt h e g o l d b e r gr e a c t i o n ：ak i n e t i cs t u d y t h ec o p p e t - c a l a l y z e da m i d a t i o no f a r y ll o d i d c s j = a m c h e m s o c 2 0 0 5 ，1 2 7 ，4 1 2 0 - 4 1 2 1 9 ( a ) a n t i l l a , j c ；k l a p a r s ，a ；b u c h w a l d ，s l t h ec o p p e r - c a t a l y z e dn - a r y l a t i o no f l n d o l e s za m c h e r d s o c 2 0 0 2 ，1 2 4 ，1 1 6 8 4 1 1 6 8 8 ( b ) e n g u e h a r d ，c ；a i i o u c h i ，h ；g u e i f f i e r ，a ； b u c h w a l d ，s l c o p p e r - d i a m i n e - c a t a l y z e dy - a r y l a t i o no fp y r r o l e s ，p ”a z o l e s , i n d a z o l e z i m i d a z o l e s ，a n d t r i a z o l e s o r g c h e m2 0 0 3 ，6 8 ，5 6 1 4 5 6 1 7 ( c ) a n t i l l a , j c ；b a s k i n ，j m ；b a r d e r , t e b u c h w a l d ，s l c o p p e r - d i a m i n e c a t a l y z e dn - a r y l a t i o no fp y r r o l o s , p y r a z o l c s 1 n d a z o l c s 1 m i d a z o l e s , a n d t “a z o l e s o r g c h e m 2 0 0 4 ，6 9 ，5 5 7 8 5 5 8 7 1 0 ( a ) s o n o g a s h i r a ，k ；t o h d a , y ；h a g i h a r a , n ac o n v e n i e n ts y n t h e s i s o fa c e t y l e n e s ： c a t a l ”i c s u b s t i t u t i o n so f a t y l e n i c h y d r o g e n w i t hb r o m o a l k e n e s ，i o d o a r e n e sa n d b r o m o p y f i d i n e s t e t r a h e d r o nl e t t 1 9 7 5 ，1 6 ，4 4 6 7 - 4 4 7 0 ( b ) w u , j s ；w a t s o n ，m d ；z h a n g , l ；w a n g ，z h ；m u l l e n ，k ；h e x a k i s ( 4 一i o d o p h e n y l ) p e r i h e x a b e n z o e o r o n e n e - av e r s a t i l e b u i l d i n gb l o c kf o rh i g h l yo r d e r e dd i s c o t i cl i q u i dc r y s t a l l i n em a t e r i a l s j = a m c h e m s o c ， 2 0 0 4 ，1 2 6 ，1 7 7 - 1 8 6 1 1 b e l e t 4 盟y a , g v ；l a 咖a v ；t s v a k o v ；h d ( a 小n v t h e m c k d - c a t a l y 删s o 印s l l 如m 曩蛳a f 甜t e l r a h e _ d b n l e f t 2 0 0 3 ，4 4 ，5 0 1 1 - 5 0 1 3 1 2 o g a w a , t ；k m u n , k ；t a n a k a ，m ；h a y a 咄嫩 l $ 枞c o t , r o t o r1 9 8 9 ，1 9 ，2 1 9 9 1 3 o h 肺k ；f t m a m e , m ；e n m , m ；m i u r a , m ；n o m u r a , ms y r m l e s t so f 口y l a r i dv i n y l a c c t y l e m d e t i v a t * b yc 晖p a q 锄a 】弘列r e a c t i o no f a r y la n d 呐叫i o d i d e sw i t ht e r m i n a la n o 慨o , gc h a r t 1 9 9 3 。5 8 ，4 7 1 6 4 7 2 1 1 4 g u j a d h u r , rk ；b a t e s , c g ；v e n k a t a m m a n , d f o r m a t i o no f 山- n i 的g 吼a i 叫旬，嘴聊，a n d a l , j l - c a r b o n b o n d s u s i n g w e l l - d e f i n e d 删a s e d 吣础2 0 0 1 ，3 ，4 3 1 钳3 1 7 1 5 n 甜l a g a m b ；b e c k e r s , j ；r o l i l c n b 廿吕gp a l l a d i u m - f r e ea n dl i g a , d - f r e es o n o 孕s l m 啪g 翻叫喵 g r e e n c h e m2 0 0 4 , 6 2 1 5 - 2 2 1 1 6 m 钆d ；l i 珥ec u l - c a t a l y z e dc o , p l u gr e a e 妇o f a r f ih a l i d e sw i $ 储瑚妇la n c y n e s 缸t h ea b s e n c eo f p 枷甜i u ma n dp h o s p m e c h e m c o m m u n 2 0 0 4 1 9 3 4 1 9 3 5 1 7 w a n g , ye ；d e f l g w l ；l 缸l ；g 峨q xo l ( 叭) i a m 融驷e da r y l - a n , y n ec o 叩l 廿培r e a c t i o r c h nc h e m l e n 2 0 0 5 ，1 6 , 1 1 9 1 2 0 0 1 8 l i ，j 一h ；l i ，j - l ；w a n g , d p ；p i ，s f ；x i e ，y 一x ；z h a n gm - b ；h u ，x - c c u l - c a t a l y z e d s u z u k i m i y a u r aa n ds o n o g a s h i mc r o s s - c o u p l i n gr e a c t i o n su s i n gd a b c o 舔l i g a n d z o r g c h e m 2 0 0 7 ，7 2 ，2 0 5 3 2 0 5 7 1 9 g u o , s - m ；d e n g , c l ；l i ，j - h c u ( o a c ) 2 - c a t a l y z e ds o n o g a s h i r ac r o s s - c o u p l i n gr e a c t i o n i n a m i n e s 劭玩劭上e t t 2 0 0 7 1 8 ，1 3 1 6 2 0 r o t h e n b e r g ，g ；t h a t h a g a r , m b ；b e e k e r s ，j c o p p e r - c a t a l y z e ds u z u k ic