（有机化学专业论文）二价铜离子、22′联咪唑催化下合成二芳基醚和芳胺的ullmann反应研究.pdf

二价铜离子，2 ，2 二二联眯唑催佳! j ! 些二莲苎壁塑篓胺塑望型! 竺! 堡壁堕塞 中文摘要 中文摘要 本论文以二价铜离子为金属离子，以2 i27 联咪唑为配体，以芳 香族碘代烃和酚或伯胺为原料，合成了一系列二芳基醚和芳胺。研究 了在该催化体系下合成二芳基醚和芳胺的u l i m a n n 反应，结果表明该 催化体系具有很好的催化效果。所得到的产物经过核磁、高分辨质谱 确认。 关键词：二价铜离子，2 , 27 一联咪唑，二芳基醚，芳胺，u l l m a n n 反应。 作者；王保安 指导老v s - 曾润生 s t u d y o nt h ec o p p e r ( ) a n d 2 , 2 - b i i m i d a z o l y l - p r o m o t e du l l m a n nc o u p l i n gr e a c t i o nf o r t h e s y n t h e s i so fd i a r y le t h e ra n da r y l a m i n e a b s t r a c t i nt h i s a r t i c l e ，a s e r i e so fd i a r y le t h e r sa n da r y l a m i n e sw e r e s y n t h e s i z e db yt h er e a c t i o n so f - u - y li o d i d e sa n dp h e n o l so rp r i m a r y a m i n e sa st h es u b s t r a t e su n d e rt h ea s s i s t a n c eo fc u ( i i ) a n d2 ，2 - b i i m i d a z o l e e x c e l l e n tr e s u l t sw e r eo b t a i n e d t h es t r u c t u r e so ft h e p r o d u c t sw e r ec o n f i r m e db y1 hn m r , 1 3 cn m r a n dm s s p e c t r ad a m k e yw o r d s ：c o p p e ri o n ( u ) ，2 ，2 b i i m i d a z o l e ，d i a r y le t h e r , a r y l a m i n e ，u l l m a n nr e a c t i o n s w r i t t e n b y s u p e r v i s e db y b a o a nw a n g r u n s h e n gz e n g 苏州火学学位沦义独创性声f 明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提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，本论文不舍其他 个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它 教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人 和集体，均己在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。 研究生签名：21 墨! 室日期： 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信启、研究所、国家图书馆、清华大学论文合 作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印 件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子 文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许 沦文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文 的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 f i i j 阿剖i 掺名： ! ! 墨重 1l 11 导| j i _ f 嗡祝一聋豳主： f i ；i w 矗i t i f 2 五：! ：! ! 二价铡离子、2 2 一联咪唑催化下合成二二芳桀懿和芳胺的u i i m a n n 反应研究 一，前言 一、刖昌 - 1 上- - j u l i m a n a 偶联反应是现代有机化学中多用途和行之有效的形成c c 键、c - n 键，c - o 键、c - s 键的方法，对于制备有机原料、天然产物和生物活性的化合物 有着重要的和用价值二芳基醚类和芳胺类是许多药物，天然产物和具有生物活 性化合物的基本结构单位i l l ，因此研究u l l m a n n 反应具有十分重要的意义，特别 在优化反应的效率，并使之能够满足工业生产的要求：寻找适合配体，发现新颖 的反应通道；实现反应中的化学和立体选择性等方面，已越来越引起合成化学家 们的兴趣。 u l l m a l b n 反应的发现至今已经有一百多年了，最初的u l l m a n n 反应被限制 在联芳烃的合成中翻。1 9 0 3 年，碳一氮偶联的u l l m a n n 反应首次被报道【3 l 。之后， 人们发现1 1 l l l n l u l n 反应可以广泛地应用于碳一氮、碳一氧、碳一硫的交叉偶联。 早期的u l l m n n 反应局限于卤代芳烃和芳基亲核化合物( 如芳胺、酚类、 硫酚类) 之间的偶联。尽管实际起作用的足一价铜络合物，在反应中人们往往使 用过量的铜粉反应的温度通常高达2 0 0 ，反应的后续处理困难，反应产物复 杂，反应的收率也不高尽管如此，由于在早期入们没有其它办法实现亲电性的 s p 2 碳与亲核试剂之间的直接偶联，u l l m a n n 反应仍然被合成工作者大量使用。 由于p d 和n i 崔化的偶联反应较传统的u i i m a n n 反应具有条件温和、反应镪单等优 点，人们从二十世纪七十年代起逐渐放弃了对u u m a n n 反应的研究。然而，经 过多年对p d 和n i 催化偶联反应的研究，人们也逐渐认识到p d 和n i 催化剂的一些 缺点，主要包括：毒性较大，价格较高，以及对不稳定而且剧毒的有机膦配体的 依赖性等。为了寻找廉价而且低毒的催化剂近年来，人们又对c u 催化的u l l m a n n 反应产生了浓厚的兴趣。 1 iu l l m m m 反应类型的二芳基醚合成文献综述 1 9 9 7 年，m a r o o u x ，j - f 等人以催化量的铜盐( c u o t f ) 2 p h h 和配体e t o a c ，以 甲苯为溶剂。以碳酸铯作为碱，在l l o 刨k 件下，用卤代芳烃和酚类合成一系列二芳 萋醚，分离收率为2 0 毋1 【4 1 ( s c h e m e1 ) 。 二价铜离子、2 ，2 二。联眯唑维化下台成_ 二狴警和芳胺塑堕”! 觚n 反应研究一、前言 r 9 x 删谚一豢善r 一9 醇 a r c t h 明 r 1 = 烷基、羰基、o m e r 2 = 烷基，c l 1 9 9 8 年，p a l o m o ，c 等人利m c u b r 和p 4 - b u ，催化碘代芳烃和酚类合成了一 系列二芳基醚类化合物，分离收率为5 踮8 l w 习( s c h e m e2 ) 。 r t 9 。p d 醇 r = 烷基、c l 、c n 、o m e l 海烷基、o m e c u b r , n b u - t t o h a e n e , l1 0 彤醇 1 9 9 8 年，e v a n s ，d a 等人利用c u ( o a c ) 2 ，e t 3 n ，4as i e v e s , 室温下，在c h 2 c 1 2 中，通过芳基确酸和酚反应合成了一系列二芳萋醚类化合物，分离收率为 4 2 - 9 7 6 1 ( s c h e m e3 ) s c h e m e 3 r - 9 洲+ 班d r l = c l ，o m e ，t - b u c u ( o a 嘞( ie q u i v ) ，e 啦_ c h 2 c 1 2 。2 5 c r 1 9 。d 醇 r 2 = h ，m e ，f ，o m e ，l , 1 0 2 2 0 0 1 年，g u j a d h u r , 1 lk 等人以澳代芳烃和酚类为底物，采用 c u ( n e o c u p ) ( p p h 3 ) b r 催化剂合成了一系列二芳基醚类化合物，g c 收率为 31 - 9 9 * t t l ( s c h e m e 。 s c h e m e 4 r - 9 研+ 、 c u ( n c 嘲p p h 3 ) b r ( i o m 0 1 ) c s 2 c 0 3 ，t o l u e n e 。li o c ，3 6 h 2 r t 0 1 。- & 萨 二鲫离子、2 ：2 二二燮唑堡化下合成毯基醚和芳胺的u l l m a n n 反应研究 一、前言 r 1 = 烷基、羰基、n 0 2 r 2 = h 、m e c u ( n e o c u p ) ( p p h 3 ) b r 2 0 0 2 年，w o l t e r ，m 等人采用c u i 和l ，1 0 - p h e n a n t h r o l i n e 催化碘代芳烃和醇反 应，在甲苯溶剂中合成了芳基醚类化合物，分离收率为4 4 嘲( s c h e m e5 1 s t h e m e 5 c a t a l y t i cc u l r t 9 1 + 一皤 眦1 1 0 - p h e n a n t h r o l i n e c s 2 c 0 3 ，t o l u e n e , 11 0 cr 钒醇 r 1 = 烷基、c n 、o m e 、n h 2 r 名烷基、芳基 2 0 0 2 年，x i n g ，x c 等人以( c u o t f ) 2 p h m e 和吡啶为催化体系，c s 2 c 0 3 为碱， 在1 1 0 反应2 4 h 合成了二芳基醚类化合物，分离收率为5 0 町8 1 9 】( s c h e m e 回。 s c h e m e 6 。 + r l = m e r 2 - - c h 2 c h 2 c 0 2 e t 、m e c c o ，l l o ，2 4 h r 2 2 0 0 2 年，b u c k ，e 等人利用c l l i 和2 ，2 ，6 ，6 一四甲基3 ，5 j 庚- - m ( t m h d ) ，以卤代 芳烃和酚类为底物合成了一系列二芳基醚类化合物，分离收率为5 1 8 5 【i o l ( s c h e m e7 ) 。 s c h e m e 7 伽 弧 丫 二= 价铜离子、2 2 一联咪畦倦化下合成二芳基醚和芳胺的u i i m a n n 反应研究 一前言 r ，9 x + h 诊醇 c u c i ，c s 2 0 啦 r e 俺醇 x ；b r 、i r 1 = 甲基、羰基、c n 、o m e 、a c r 2 = m e 、o m e 、f 、c 0 2 i - p r 2 0 0 2 年，c h a n u c h i ，m 等人使用卤代芳烃和酚或醇，在无溶赉q 情况下。通过 微波促进合成了一系列芳基醚类化合物，分离收率为3 8 - - 1 0 0 0 1 1 ( s c h e m e8 ) 。 s c h e m e 8 r t 白+ 酽一佣 r 1 = h ，n 0 2 r 2 - p h ，c h 3 k o hm w o s - 2 0 m i a 2 0 0 3 年，m a ，d w 等人利用c u i 并t l n , n - d i m c t h y l g l y c i n e 为催化体系。以卤 代芳烃和酚类为底物合成7 一系列二芳基醚类化合物，反应温度降到9 0 1 2 ，分离 收率为3 3 瑚嘣1 2 1 ( s c h e m e9 ) 。 s c h e m e 9 r - 9 x + d c u l n o n - d i m e t h y l g l y c i n e c 皇2 c o 如d i o x a n e , 9 0 r 一。b 孵 x = b r 、i r 。= 甲基、羰基、o m e 、 q h b n 、n 0 2 、f 、i 、c n 食刍h 、m e 、o m e 、b u - t 2 0 0 3 年，w a n gq i l a n n l i 等人在没有催化剂的情况下，以卤代芳烃和酚类为 底物，利用微波促进合成了一系列二芳基醚类化合物，分离收率为7 4 - 9 8 t 1 3 1 ( s c h e m e1 0 ) s c h e m e1 0 噼白 啦 二价铜离子、2 ，2 一联睐畦健化下合成二二芳幕篚和芳峰的u i i m a r m 反应研究一、前育 r - 9 x + h o 谚醇 x = f 、c l 、b r r l = c n 、n 0 2 k 2 c o 】d m s o r m w , 5 - 1 0 m i 7 4 - 9 8 移。d 醇 r 2 = c i 、o m e 、c f 3 、n 0 2 、c n 2 0 0 3 年，x u , l w 等人用2 , 4 - 二叔丁基苯酚和碘苯，在催化量的c u i 和n i - a i 合金作用下。成功地合成了相应的二芳基醚，分离收率为7 4 【1 哪( s c h e m e1 1 ) s c h e m e1 1 c u l ( 1 0 m 0 1 ) , k 2 c 0 3 ，n i - a i + p h i 磊忑丽万一 曲肛： 2 0 0 3 年。h e ，h 等人以宙代芳烃和酚类为底物，在c u l 和c s 2 c 0 3 作用下，以 n - m e t h y l p y r r o l i d i n o n e ( n m p ) 为溶荆，利用微波促进合成了一系列二芳基醚类化 合物，分离收率为4 5 8 9 【卯( s c h e m e1 2 ) 。 s c h e m e1 2 9 x + h 鼯c u l ( i 面o m 0 1 面) , c s 2 c i 0 3 ( 2e q u i v ) 甜9 醇 x - b r ，i r 1 = h 。m e ，o m e ，t - b u ，c n l 海h 。m e 2 0 0 4 年，c r i s t m 】, h - j 等人采用c u 2 0 在配俸作用下，以卤代芳烃和酚类为 底物，合成了一系列二芳基醚类化合物，g c 收率为4 0 , - 1 0 0 l 田( s c h e m e1 3 ) s c h e m e1 3 r t 9 x + 哟d c u 2 05 m 0 1 ，l i g a n d2 0 m 0 1 c 3 正o ，2 。q u v 。s o l v e n t x 吐8 2 ；x = b r , 1 1 0 ) 【- i ，b f r l = h 、c n 、c f 3 、o m e 、n o ： r 2 = h 、m e 、o m e 、t - b u 、c i r ，u 。b 好 二价铜离子，2 ，2 一联咪唑催化下合成二芳萋鲢和芳胺的u i i m a n n 反廊研究 一、前言 l i g a n d ： h 0 一飞一0 h d m g 12 3 2 0 0 4 年，l i u , z 等人利用2 三甲基硅基苯基三氟甲磺酸酯和酚，在c s f 、 c 喝c n 中，室温下合成了一系列二芳基醚类化合物，分离收率为6 8 9 6 1 1 7 1 ( s c h e m e1 4 ) s c h e m e1 4 r 1 + 萨 c s f ( 3 心c q u h ) m e c n - 2 5 r 1 9 。d r l = h ，m e ，o m e r 2 = h ，m e ，o m e ，n 0 2 ，c h o ，i ，b r ，o h 2 0 0 4 年，k n e p p e r , k 等人利用c u b r - s m e 2 ，p 蜘d i n e ，通过固相合成了一系列 二芳基醚类化合物，分离收率为3 4 9 5 【( s c h e m e1 5 ) s c h e m e l 5 ，d 醇 c u b r , s m e 2 ，p y ) i d i n e r = h ，m e ，p r ，b r ，n o z r 2 = h ，o m e ，n m e 2 ，n h a c 6 m s 心电 t f a ，c h 2 c 1 2 m r ，扩d 好 兰堕塑堕! ! 塾兰：二壁堕堕堡些堕成兰苎垫壁塑芳垦童盟u i ! m a n n 反应研究一，前爵 2 0 0 6 年，c a i ，q ，等幂j 用c u i 和m c 2 n c h 2 c 0 2 h 合成了下列二芳基醚类化合物， 分离收率为7 弘9 2 ，e e 值为9 6 3 - - 9 9 1 9 1 ( s c h e m e1 6 ) 。 s c h e m e1 6 r i ；m e ，b n r z 、r 3 = t r ，h r 4 = m e r 5 、孵b n ，t r ，h c | 2 c 0 3 ，d i o x a n e 。 1 2u l l m a n n 反应类型的芳胺合成文献综述 。, n r s r 1 9 9 8 年，m a , d p 等人利用卤代芳烃和a - 氨基酸或伯胺，在c u i g 化下，没 有使用其他配体，成功地合成了相应的仲胺，分离收率分别为3 9 2 和4 3 8 2 2 0 ( s c h e m e1 7 ) s c h e m e1 7 9 x + 酬人吼h r 一9 x 一啦 c n i ，k 2 c 0 3 d m a , 9 0 4 8 h k 2 c 0 3 。d m a r h 人 n 、c o o 瞄 i p h ) ( _ b r ，i r 1 = h ，c o o h r 2 = 烷萋，芳基 1 9 9 9 年，o o o d b r a n d ，h b 等人利用碘代芳烃和芳胺为底物，通过c u c l 和 l ，l o 曲e n a 拄聃l i n e 催化，合成了一系列芳胺，分离收率为7 肛8 5 1 ( s c h e m e1 s ) 7 $ 沁器 咖屯；屯； 强 腑 咖 q 二价钢离子，2 ，2 一联咪畦傩化下台成二芳基醚和芳胺的u i i m a n n 反应研究一、前言 s c l 址m e1 5 扮1 + 剐取：二c u c l , i 品, i o - p h e n 函e n t h r o l i n e r ：- m e ，b r l 。1 0 - p h e n a n t h r o l i n e ： 扮葑 1 9 9 9 ，k i y o m o r i ，a 等人利用卤代芳烃和眯唑反应，通l r t ( c u o t f ) 2 b e n z e n e 为催化剂，以二甲苯为溶剂，在p h e n 和d b a 的作用下合成了一系列芳胺类化合物， 分离收率为6 2 9 9 倒( s c h e m et 9 ) 。 s c h e m e1 9 r t 9 x + x f f i b r ，i p h c n d b a , c s z c o j ，x y l e n e s ，11 0 - 1 2 5 c r l = h ，m e ，o m e ，t - b u ，c f 3 r 2 f f i 烷基，芳基 d i b e n z y l i d e n e a e e t o n e ： r 1 9 9 2 0 0 1 年，g u j a d h ，等人利用c u ( p p h 3 h b r 为催化剂，通过碘代芳烃和芳胺 反应合成了一系列二莠基胺类化合物，分离收率1 0 - 8 8 t 2 3 1 ( s c h e m e 2 0 ) 。 s c h e m e 2 0 8 9 i r - 9 1 + 舻，n h 谚一芒等等r t 9 由d r i - h ，m e ，b r ，n c h ，c o c h 3 ，c o o c h 3 ， r 2 = h ，a r ， r 3 = 烷基，h ，c o o c h 3 2 0 0 1 年m a ，d w 等人利用c u i 催化，使卤代芳烃和一些胺作用合成了一 系列仲胺，分离收率为4 8 7 9 分2 4 2 6 】( s c h e m e 2 1 ) 。 g x + h z n r d m f ，k z c ，9 0 - - 1 0 0 ，2 4 h叮矾 r 寻芳基，烷基，羧基 x - - c l ，b r ，i 2 0 0 1 年，w o l t e r , m 等人利用碘代芳烃和酰肼反应，在c u i 配体作用下，合 成了一系列取代酰肼，分离收率为4 9 0 鲫( s c h e m e 2 2 ) 。 s c h e m e 2 2 r 。旷丫1 + v r 1 9 譬舻 c a t c u l ，l i g a n d 忑聂面i 石一 o r o r - o r 砖 r 1 = 烷基，c n ，o h r 2 = b o c ，c o p h l i g a n d 1 ，1 0 - p h e n a n t h r o l i n e o r p i c o l i n i ca c i d 两。 2 0 0 1 年，g u j a d h u r ，r k 等人以卤代芳烃和二苯胺为底物；采用c u ( n c u p ) 伊p h 3 ) b r 为催化剂合成了一系列叔胺类化合物，g c 收率为4 9 8 8 7 1 ( s c h e m e2 3 ) 。 9 妒 o=屹 甜。n 三堕塑塑王：! ：! ：壁堕些堡些! 鱼些三董苎壁塑篓畦塑婴1 里“n 反应研究一，前言 s c h e m e2 3 r 。9 x + 9 器囝 r l = h ，m e c l i ( n e o c u p p p h 3 ) b r ： c u ( n e o c u p ) ( p p h 3 ) b r ( 1 0 m 0 1 ) 。1 。t _ 。_ - 一 t - b u o k , t o l u e n e , i1 0 ，6 - - 3 6 h 9 g n 骖r - 2 0 0 2 年，a n 蛀l l a ，j 等人通过c u i 和配体催化，成功地将卤代芳烃和吲哚偶 联在一起，得到一系列相应的偶联产物，分离收率为3 9 口以( s c h e m e2 4 ) s c h e m e2 4 r - u x + r 1 = 烷基，羰基，氢 x _ b “i r 2 = 氢，烷基，c n 。o m e l i g a n d ； c u i ，l i g a n d , 2e q u i vk 3 p 0 3 t o l u e n e ，11 0 ，2 4 h一9 b 孵 “托帅i c 2 0 0 2 年，k w o n g , f y 等人利用c u i 和7 , - - 醇催化，通过碘代芳烃和胺反应， 成功地将它们偶联在一起，分离收率为5 8 由l 嗍( s c h e m e2 5 ) 。 二价制离子，2 ，2 一联眯哇催化下合成二二芳基醚和芳胺的u l l m a n n 反应研究 一，前育 r 一9 x + r e , l r = 烷基，芳基，羰基 r 2 ，r 3 = 烷基 x-i c u i ，h o ( c h 2 ) 2 0 h k 3 p 0 4 ，j p r c i h ，8 0 c ，6 - 7 2 h r 2 r l m v 2 0 0 2 年，k l a p a r s ，a 等人通过c u l 和一些二胺催化，使卤代芳烃和胺或酰胺 发生偶联，分离收率为5 l 1 0 0 1 3 0 - 3 n ( s c h e m e2 6 ) s t h e m e2 6 r 9 x + ： c u i ，i i 鲫d ，d i o x “n e 硒p 0 4 ；c s 2 c 0 3 0 f k 2 c 0 3 i i o c 1 5 2 4 h r 1 = 烷基，羰基，n 0 2 ，n h 2 r 2 ，r 3 = 烷基，羰基 x - c i ，b r ，i l i g a n d ： 门 r h nn h r 静 r 9 i t = h m e 2 0 0 3 年，m a , d w 等人利用c u i 和氨基酸催化，使卤代芳烃和胺偶联生成 一系列相应胺类化舍物，分离收率为5 3 胡1 【3 2 1 ( s c h e m e2 7 ) 。 s c h e m e 2 7 r i 介x + 肼醇 vr 3 c u t , k 2 c 0 3 ，d m s o l - p r o l i n eo r n - m e 廿i y lg i y c m e ， 4 0 - - 9 0 。9 - 3 6 h x - i ，b f r 1 = h ，c o o h ，n 0 2 ，m e ，o m e ，x ，p h r 2 ，r 3 = 烷基，芳基 2 0 0 3 年，k w o n g ，f y 等人采用c u i 和一种新的配体，通过溴代芳烃和伯胺 偶联，生成了一系列相应的胺类化合物，分离收率为7 l 9 2 【3 3 1 ( s c h e m e2 8 ) 。 _ 二价铜离子、2 ，2 一联昧唑催化下合成二芳堆醚和芳胺的u i i m 缸m 反应研究 一，前言 s c h e m e2 8 r 。9 h 舯 c u l ，l i g a n d ，k 3 p 0 4 d m f , 9 0 c ，1 8 - 2 2 h r lm e ，c n ，n h 2 ，o m e ，n 0 2 r 2 = 烷基 l i g a n d ： 卜n h r 2 r l 飞 2 0 0 5 年，l i u , l 等人在c u i 和可溶性碱( ( e t 4 n ) 2 c 0 2 ) 作用下，使咪唑和溴代芳 烃偶联合成了一系列相应的化合物。分离收率为4 5 9 0 刚( s c h e m e2 9 ) r - h + m d 贮 嚣鬻 o d f r 1 = 烷基 r 2 f f i h ，m e ，o m e ，c n ，n h 2 ，o h ，s m e l i g a n d ： 2 0 0 5 年，z h a n g ，h u i 等人利用c u i 和氨基酸作为催化剂，以卤代芳烃和胺类 为底物，合成了一系列相应的化合物，分离收率为5 i - - 9 9 p 卯( s c h e m e3 0 ) s e h e m e3 0 i ，l “ c u l a m i n oa c i d b a s e 一，太，n h r 。静 y 书l + h n r l 醇一y 4 、l d m s o ，4 0 - 11 0 ，1 2 4 0 h 、夕 】( - b r ，i y f f ih ，c i ，b r ，i ，m e ，o m e ，p h ，n 0 2 ，c n ，n h 2 ，羰基，羧基 r 1 ，r 2 = 烷基，芳基 a m i n oa c i d ：n - m e t h y l g l y c i n e ，l - p r o l i n e , n n - d i m e t h y l g l y c i n e 印伽 b a s e ：k 3 p 0 4 ，k 2 c 0 3 2 0 0 5 9 ，y a n g , t i n g 等人报道了利用c u i 和p r o l 硫催化，下列中等杂环类化 合物的合成，分离收率为5 3 嗡8 ( s c h e m e3 1 ) 。 s c h e m e3 l 5 m 0 1 c u l ，1 0 m 0 1 p r o l i n e ，2e q u i vk 2 c 岛 t o h t e n e , l1 0 6 0 8 4 h y 2d i p p ，b o c ( d i p p ：n - d i i s o p m p y l p h o s p h o a m i n oa c i d s ，b o c ：c 0 0 ( c h 3 ) 3 ) 2 0 0 5 年，x i e ，x i a o a n 等人报道了利用c u i 和l _ p r o l 沁催化，卤代芳烃和b 羰 基酯的偶联，分离收率为7 l 9 4 1 3 7 1 ( s c h e m e3 2 ) s c h e m e3 2 a r x + c u l l - p r o l i n e c s 2 c 0 3 ，d m s o ，4 0 - 5 0 c ，4 - 4 8 h ) ( _ b r ，i r - - m e ，p h ，o e t 2 0 0 6 年，a l t m a n , i la 等人报道了在c u i 和4 ，7 - d i m e t h o x y - i 。1 0 - p h e n a n t h r o l i n e 促进下咪唑的n 芳基化作用，分离收率为8 2 9 7 阑( s c h e m e3 3 ) s c h e m e3 3 鑫：d 醇 o 0 2 5 1 0 c u 2 0 0 0 7 5 3 0 l c s 2 c 0 3 ，p e g ，n - p r c no r n m p 8 0 - 1 2 0 。3 - 4 8 h x 篁b r ，i r l = h ，m e ，p h r 鸟烷基。芳基，羰基，h ，c n ，n h 2 ，n 0 2 ，o h ，c 0 2 e t ，b r ，c l l i g a a d ： 啪 萨 d 苫v 二三竺塑曼三二_ 兰二_ 兰二二塑竺堡些! 鱼些三苎苎壁塑苎些塑望! 竺竺! 垦堕! ! 壅 二：堕童 2 0 0 6 年，m a r t i n , a 等人报道了邻氯苯甲酸和芳胺的反应，是在c u s 0 4 催化 下，通过微波促进来发生的，分离收率为8 5 9 8 口卅( s c h e m e3 4 ) 。 s c h e m e3 4 r i k 2 c 0 3 ，m w c ! i l s o + ( c 椎xl - s t a i n r r 1 = h ，n 0 2 。c i r 2 = h ，o m e ，c o o h r 3 = h ，m e ，o m b 2 0 0 6 年，s h a f i r , a 等人报道了室温下，c u i 催化的c - n 键的偶联反应，分离 收率为8 0 9 8 嗍( s c h e m e3 5 ) 。 s c h e m e3 5 r ，兮- + 蹦 ： r 1 = 烷基，b r ，f ，n h 2 ， r 2 f f i h ，烷基 r 3 = 烷基 l i g a n d ： 2 0e q u i vc 3 2 a 南，d m f , l o o m t ( m l p o h r 。9 通过以上文献综述，我们了解t u l l m a n n 反应类型的芳基醚和芳胺的合成方 法、所使用的金属离子和配体、碱及溶剂我们发现寻找新的配体是研究删m a n n 反应的方向之一，同时发现c u ( 1 1 ) 较少被使用，结合我们课题组合成杂环化合物 的特点，本论文设计以2 ，2 一联咪唑为配体，以c u ( i i ) 为金属离子，研究在该体 系催化下的u l l m a n n 醚化反应和u l l m a n n 胺化反应，并取得了一定的成果。 2 , 2 一联眯唑： b i i m i d a z o l e 1 4 9 蚕t 咖 ； 二价铜离子，2 ，2 一联睬唑髓化下台成二二芳基醚和芳胺的u l l n m n n 反应研究- 二、结果与讨论 二、结果与讨论 2 1 取代碘苯的合成 取代碘苯是一种很好的偶合试剂，我们以此为底物。其经典的合成方法是通 过芳胺重氮化与碘化钾反应制得( s c h e m e3 6 ) 。实验结果见t a b l e1 s c h e i n e3 6 9 醐：+ 挚蛩时静9 - i s - - i f r ：a , p - h ；b ，p h 3 ；c ， ，- c h 3 0 ；d p - c i ；e , p - b r ；f , p - n o z ；g o - c h 3 ；h o - c 1 ；i 。m - c 1 t a b l e1t h e m p ，s t a t e ，y i e l do f c o m p o u n d sl c o m p o u n d s s t a t e m p ( o c )y i e l d ( ) l a无色液体5 l l b淡黄色固体3 0 3 24 3 l c浅棕色固体4 6 4 74 5 l d 白色固体 4 7 - 4 91 7 l e褐色固体8 6 8 84 0 i f 、 黄色固体 1 6 2 1 6 4 4 0 l g深红色液体 4 4 l h淡黄色液体6 6 1 i浅红色液体5 9 取代碘苯1 是已知化合物，它们的结构得到核磁共振谱或质谱的确证以l 曩 为例，1 3 c n 懈( c d c l 3 ，1 0 0 l v f l 1 z ) 8 ：1 3 7 8 ，1 3 0 6 ，1 2 7 8 为苯环上没有被碘取代 的碳，6 ：9 4 8 为苯环上的氢原子被碘取代的碳。 2 2 二价铜离子和2 , 2 塌制删缃勺u l l m a n n 反应研究 2 2 1 溶剂对u i i m a n n 反应的影响 在研究u i l m a n n 反应时，我们采用c u c l 2 2 h 2 0 、2 ，2 一联眯唑体系，以取代 碘苯l a 和酚类为底物，我们首先考虑到溶剂对反应结果的影响，尝试了几种通常 兰竺塑塑王：! ! ! ：二壁堕些堡些! 鱼堕三墨苎壁塑翌堕塑竺塑璺卿崾应研究- 二、结果与讨论 所用的反应溶剂( s c h 锄e3 7 ) 。反应的结果见t a b l e2 s c h e m e3 7 9 1 + 哟d 罢等 t a b l e2 c o u p f i n gr e a c t i o no fi o d o b e n z e n e w i t hp h e n o lu n d e rt h ec o m m o n o r g a n i cs o l v e n t s o l v e n td m s od 呼c h 3 c n 1 , 4 - d i o x s _ r l e c 6 h s c h 3 t i m ec h ) 1 8 1 8 2 02 02 0 y i e l d ( ) i 8 58 7t r a c en or e a c t i o nr i or e a c t i o n a ：反成的收率为分两收率 从反应的结果我们可以看出d m s o 和d m f 的效果都很好，但考虑到反应 结果的后处理问题我们最后选择了d m f 作为反应的溶剂。 2 2 2 碱对u l l m a n n 反应的影响 接下来我们选择了几种常用的碱，以碘苯和苯酚作为底物，探讨一下碱及其 用量对该反应的影响( s c h e m e3 s ) 反应的结果见t a b l e3 。 s c h e m e 3 8 叮1 + 粤d c u c l 2 2 h 2 0 b i i m i d a 2 0 l e b a s e ，d m f 。1 0 0 t a b l e3 c o u p l i n gr e a c t i o no fi o d o b e n z e n e w i t hp h e n o lu n d e rt h ed i f f e r e n tb a s e b a s e a m o u n t ( r e t 0 0 1 )t i m = y i e l d ( ) a k 2 c o ；。 4 2 08 3 c s 2 c o j o 52 0t r a c e c s 2 c 0 3 l2 03 8 c s 2 c 0 3 22 04 3 c s 2 c 0 3 3 2 0 5 6 c s 2 c 0 3 42 0 8 9 * 反应的收率为分离收率 b ：反应的温度为1 3 8 c 从反应的结果我们可以看出c s 2 c o s 作为碱且其用量是碘苯的两倍时，反应 1 6 二二价铜离予、2 ，2 一联昧唑催化下合成二芳基隧和芳胺的u l l m a l n 反鹰研究 二二，结果与讨论 的效果较好，因此，我们在反应中选择t o c 0 3 作为碱。 2 2 3 二芳基醚类化合物的合成 根据上述的实验结果，我们以碘代芳烃和酚为底物，c s 2 c 0 3 作为碱，d i v l f 作 为反应的溶剂，在c u c l 2 2 h 2 0 、2 ，2 - 联眯唑体系中合成了一系列二芳基醚类 化合物( s c h e m e3 9 ) 。反应的结果见t a b l e4 。 s c h e m e3 9 r 巧1 + “0 谚酽 r i = h ，m e ， 9 2 = h ，m e ，o m e ， c u c h 。2 h 2 0 b i i m i d a z o l e c s 2 c 0 3 , d m f , 1 0 0 ( 2 ，l i b t a b l e4t h e m p ，s t a t e ，y i e l do fc o m p o u n d s2 a 一2 9 r 9 。d 醇 2 a - 2 9 2 a ：r i = h ，r 2 = h 2 b ：r 1 ；h ，r 2 = p - m e 2 e r i = h ，r 2 = p - o m e 2 d ：r i = h ，r 2 = o m e 2 e ：r l = o - m e ，r 2 2 h 2 f ：r t 。p - m e ，r 2 = p - m e 2 9 ： c o m p o u n d s s t a t e m p ( )y i e l d ( ) 4 2 a淡黄色油状物8 8 2 b淡黄色油状物 9 3 2 e淡黄色油状物 9 0 2 d淡黄色油状物7 3 2 e淡黄色油状物t r a c e 2 f淡黄色晶体4 8 5 08 5 2 9淡黄色晶体 4 5 4 67 6 1 7 三鱼塑壹量二兰! ：二鐾堕哩堡些下合成三塑苎壁卵趁堕的u l l m a n n 反应研究二、结果与讨论 k 反应的收翠为分鬲收旱 化合物2 的结构经过了核磁和质谱的验证。以化合物2 伪例：2 f 的1 hn m r ( c d c l 3 ，4 0 0m h z ) 5 ：7 1 1 6 s t ( m ，8 h ) 为苯环上的氢，5 ：2 3 1 ( s 。6 h ) 为两个甲基 上的氢；2 f 的1 3 c n m r ( c d c l 3 ，1 0 0 m h z ) 6 ：1 5 5 8 ，1 3 2 9 ，1 3 0 6 ，1 1 9 1 为苯环上的 碳，6 ：2 1 1 为甲基上的碳；它的质谱中出现了分子离子峰m z ：1 9 8 1 0 3 9f m 1 0 0 o o ) 基于已报道的在微波促进下进行u l l m a n n 反应的研究 1 3 1 ，我们也在微波促进 下对该反应进行了尝试，同样取得了令人满意的效果。在微波促进下我们首先进 行了金属离子的选择( s c h e m e4 0 ) 。所得结果见t a b l e5 s c h e m e 加 叮1 + 铡d m b i i m i d a z o l e c c 0 3 ，d m f 。l o m i n , m w d t a b l e5c o u p l i n gr e a c t i o no fi o d o b e n z e n ew i t hp h e n o lu n d e rt h ed i f f e r e n tm e t a l 【m 】t i m e c m i n ) y i e l d ( ) a c l i i 、 l o 8 7 c u c h 2 h 2 0 1 0 8 5 n i c l 2 6 h 2 0 1 0 n or e a c t i o n c u l , n i c l 2 6 h 2 0 1 06 2 c u c h 2 h 2 0 , n i c h 。6 h 2 0 1 0 6 0 反厦的收摹为分禹收翠。 从实验结果中，我们发现一价铜离子和二价铜离子对成醚反应都有较好的催 化作用，出于经济考虑，我们选择了二价铜离子作为催化剂。 接下来我们以芳基碘苯和酚为底物，在c u c l 2 2 h 2 0 、2 , 27 联咪唑催化下， 利用微波促进合成另外一些二芳基醚类化合物( s c h e m e4 1 ) 反应的结果见t a b l e 6 。 s c h e m e4 1 1 8 三堕塑曼三：! ：! ：壁堕堡堡垡! 鱼堕三蒸董壁塑重些塑旦! ! 竺! 垦堕堑壅 三：堕墨皇堕堡 r t 9 。+ 舯d c u c l 2 。2 h 2 0 。b i i m i d a z o l e r 2 一r r 1 = h ，m e ，n 0 2 r 2 =