（有机化学专业论文）lewis酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究.pdf

摘要 过渡金属催化的碳 碳键和碳一杂原子键形成的有机反应是制备生物分子 药物 以及天然化合物等方面的基础和非常行之有效的方法 铁盐作为一种可选择性且 很有前景的催化剂运用在很多有机转化中 特别是碳 碳键的形成反应中 使用铁 盐做为催化剂的这些反应一般都具有低成本 实用性强 环境友好等优点 并且 这类反应往往非常高效快速 反应条件温和 受此结果引导 我们将研究重点集 中在铁催化的碳一碳键和碳一杂原子键的形成反应上 由此拓展 我们还开发了锰 铟等便宜的过渡金属参与的一些类似的有机反应 研究生期间我的研究方向主要分为以下三个部分 1 锰 催化的邻卤苯甲酰氯和镁试剂的偶联的串联反应 我们发展了一种 一 锅煮 合成一类酮的方法 在该类酮中苯环上和酰基上的基团是相同的 反应所 需条件比较温和 得到的收率也令人满意 2 铁 i i i 催化的口一二酮类化合物的取代和加成反应 我们发现铁催化的p 二 酮类化合物和醇类的取代反应 以及p 二酮类化合物和烯类的加成反应 这两类 反应非常具有原子经济性 并且很好的体现了f e c l 3 作为催化剂诸多优点 该类反 应作为一种形成c c 键的方法 是非常方便和实用的 3 铟 i i i 催化烯类和1 3 二羰基化合物 酚 羧酸 胺的加成反应 我们开发 的一种新型的1 1 1 c 1 3 作为催化剂催化亲核试剂和各种烯的加成反应 该方法提供了 一种运用简单便宜的催化剂发生加成反应 反应过程中生成了新的碳 碳键和碳 杂原子键 关键词 偶联反应 串联反应 p 二酮类化合物 碳一杂原子键 碳 碳键 原子经 济性 c 0 1 1 e g eo fc h e m i s t 呵a n dc h e m i c a le n g i n e e r i n g y r 锄g 加o uu n i v e r s i 饥y 觚g z h o u c h i n a t h e s i sf o rm a s t e rd e 伊e e t h e s t u d yo fl e w i s a c i d c a t a l y z e dr e a c t i o n sf o r t h e f 0 r m a t i o no fc a r b o n c a r b o na n dc a r b o n h e t e r o a t o m b o n d s a u t h o r z h u a n g z h is h i s u p e r v i s o r y u y u a n d a t e m a y 2 0 0 8 a b s t r a c t t m s i t i o n m e t a l c a t a l y z e do r g a n i cr e a c t i o n sf o rt h ef o m a t i o no fc a r b o n 弋a r b o n a r l dc a r b o l l h e t e r o a t o mb o n d sf o mt h eb a s i so fe s s e n t i a l 锄dp o w e r 如ls t r a t e g i e sf o rt h e p r e p a r a t i o n o fi m p o r t a mc o m p o u n d si n b i o l o g i c a l p h 锄a c e u t i c a l a i l dm a t e r i a l s s c i e n c e s i r o ns a l t sh a v ee m e r g e da sa l t e m a t i v ea i l dp r o m i s i n gc a t a l y s t sf o rm a i l y o r g a n i ct r a n s f o 加a t i o n sd u et om ep r o p e n i e so fl o wc o s t r e a d i l ya v a i l a b i l i t a 1 1 d e r i r o 衄e n t a l l yb e i l i g n i nc o m b i n a t i o n i mm ee x c e p t i o n a l l yh i g hr e a c t i o nr a t e s o b s e r v e da n dm i l dr e a c t i o nc o n d i t i o n s w ee n v i s a g e dm ea p p l i c a t i o no fi r o nc a t a l y s t si n t h er e a c t i o n so ft h ef o n n a t i o no fc a r b o n c a r b o na n dc a r b o n h e t e r o a t o mb o n d s a n dw e a l s od e v e l o p e do t h e rt r a n s i t i o n m e t a lc 删y z e do r g a i l i cr e a c t i o n si n1 1 i g he m c i e n c y m yj o bw a sf o c u s e do nt h r e es e c t i o n sa sf o l l o w s 1 a ne 蚯c i e n tm n c l 2 c a t a l y z e d t a l l d e m a c y l a t i o n c r o s s c o u p l i n g r e a c t i o no f o h a l o b e n z o y l c h l o r i d ew i n ld i o r g a l l y l m a g n e s i u i lc o m p o u i l d s w eh a v es h o w na o n e p o ts y n t h e s i so f o r t h o o 唱a n y l a r y lo 玛a n y lk e t o n e s i nw t l i c ht 1 1 eo 玛a i l y l 鲈o u p s a r et l l es 锄e w b j c hp r o c e e d si ng o o dy i e l du n d e rm i l dc o n d i t i o n s 2 i r o n i i i c h l o r i d e c a t a l y z e d t h es u b s t i t u t l 觅锄da d d i t i o nr e a c t i o n so f d i c a r b o n y lc o m p o u n d s i nm i sw o r k w eh a v ed e v e l o p e df e c l 3c a t a l y z e dt h e d i r e c t s u b s t i m t i o no f 1 eh y d r o x y lg r o u pi na l c o h o l sa n dp d i c a r b o n y lc o n l p o u n d s r n o r e o v e r a d d i t i o no fd d i c a r b o n y lc o m p o u n d st oa 1 k e n e s t 1 1 i sa l l o w sa j l e a s y a i l dp r a c t i c a l p r o c e d u r ef o rt h ep u 印o s eo fc cb o l l df o m a t i o nb e c a u s eo fm ei n e x p e n s i v ec a t a l y s t 烈l dm i l dc o n d i t i o n 3 i n d i u m i i i c a t a l y z e da d d i t i o n o fa c t i v e m e t l l y l e n ec o m p o u n d s a m i n e h y d r d x y b e n z e n e c a r b o x y l i c a c i dt oa l k e n e s w eh a v ed e m o n s t r a t e das i m p l e i n d i u m s a l t c a t a l y z e da d d i t i o nr e a c t i o no fc h n h o hb o n d st ov a r i o u sa l k e n e s w h j c h p r o v i d e s a 1 1 e a s y a i l d p r a c t i c a jp r o c e d u r e f o rc a r b o a r b o na i l d c a r b o n h e t e r o a t o mb o n d sf 0 m a t i o n k 吩w o r d s c r o s s c o u p l i n gr e a c t i o n t a n d e m r e a c t i o n 伊d i k e t o n ec o m p o u i l d c a r b o r l c a r b o nb o n d s c a r b o n h e t e r o a t o mb o n d s a 幻me c o n o m y 扬州大学硕士学位论文 扬州大学学位论文原创性声明和版权使用授权书 学位论文原创性声明 本人声明 所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研究工作所取得的研 究成果 除文中已经标明引用的内容外 本论文不包含其他个人或集体已经发表 的研究成果 对本文的研究做出贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名 南l 雁幺l 签字日期 u 净莎月 庐 学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子文档 允许论文被查阅和借阅 本人授权扬州大学可以将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 汇编学位论文 同时授权中国科学 技术信息研究所将本学位论文收录到 中国学位论文全文数据库 并通过网络向 社会公众提供信息服务 学位论文作者签名 皂芝鳓夕么 签字日期 训v 年万月彤日 导师签名 蓉箬 签字日期 城 月f 日 史壮志 l e w i s 酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究 第一章前言 金属有机化学具有悠久的历史 可以追溯到1 7 6 0 年 当时巴黎的一家军用药 房正在合成一种含砷的药物 这里往往被称为金属有机化学的发源地 1 8 2 7 年第 一个烯烃金属络合物z e i s e 盐k p t c l 3 c 2 h 4 的合成标志着过渡金属化学的开始 过 渡金属有机化学近年来发展甚快 尤其是2 0 世纪7 0 年代以来 专著不断出版 l 1 0 1 文献数量更是猛增 过渡金属作为催化剂催化的有机反应机理非常复杂 要将其 分类非常困难 但是过渡金属作为催化剂所发挥的作用大体可以分为两种 1 通过 金属的化合价变化催化循环反应 2 利用金属的l e w i s 酸性质催化反应 同一类的有机反应可以由不同的过渡金属催化 通过对这些过渡金属进行对 比分析 可以为其它反应的催化剂筛选提供依据 研究生期间我主要关注了几类 反应 下列是对这些反应可使用的过渡金属催化剂进行的归类 第一节k u m a d a 反应 k 1 l l l l a d a 反应是由镍催化的硎g i l a r d 试剂与卤代物的偶联反应 1 9 7 2 年 融l i i l a d a 在总结前人c 呲 s h a w 1 1 以及u c l l i n o 的研究基础上发现的 1 3 1 反应以 r m g x r x 尘堕坠r r m g x x r m g x r x 二 三 r r m g x x 图1 1k u m a d a 反应 镍作为催化剂 必须加入双磷配体 如图1 1 1 4 1 k 锄b e 等发展了n i c l 2 b u t a d i e n e 体系催化该类偶联反应取得了良好效果 如图1 2 15 1 在此基础上他们又成功地 2 扬州大学硕士学位论文 3 n i c l 2 n c 8 一 9 邺r 蒜等 b r c h 2 栅s 卜m g b r e r c c 囝 唰 7 3 m x 2 9 0 曼q 堑 圣 垒坐 璺g i 皇q 皇 t h f r t 3 h c c 囝 p d a c a c 2 6 9 8 n i c l 2 2 7 2 0 图1 2n i c l 2 b u t a d i e n e 体系的k 啪a d a 反应 开发出c u c l 加u t a d i e n e 催化体系 如图1 3 1 6 2 0 0 2 年德国人b e l l e r 报道了钯 删 9 忡r 3 c u c j 2 0 2 m m o l1 3 一b u t a d i e n e t h fm c 龇 9 9 图1 3c u c l 2 b u t a d i e n e 体系的k 啪a d a 反应 催化的k u i n a d a 反应 如图1 4 溶剂n m p 和配体p c y 3 是获得高产率和高选择 性的关键 1 7 铁盐做为催化剂催化k 啪a d a 反应是一热门研究课题 其优点不言 吲一c i r 9 m 卿4 鼍黑k n m p r t s 号等 图1 3 2p h 3p a u o t f 催化的胺氢化反应 1 3 2 7 1 1 做a k i 巧妙的利用f e c l 3 作为催化剂高效率的完成分子内胺氢化反应 7 2 史壮志 l e w i s 酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究 1 3 10 m o i f e c l 3 d c e 8 0 c 2 h 9 9 s 图1 3 3 铁催化的分子内胺氢化反应 如图1 3 3 华南理工大学的黄精美副教授以铟作为催化剂催化胺氢化反应也取 八 l j t s n h 2 一 2 0 l n b r 3 t o i u e n e 12 0 c i i n h t s 9 2 图1 3 4 铟催化的胺氢化反应 得较好结果 如图1 3 4 7 3 这些过渡金属和在上节中提到的催化剂很吻合 b r 罴罟砖目书 二 j fj f 8 0 一 9 5 以b r b r 图1 3 5 钛催化的胺氢化反应 罩筋篙絮 r q v r a r 2 s 0 2 n h 2 璺 里旦 d j p h o s p h i n e h n s 0 2 j 舻 府 s 嘞产 h p 丫n s 0 2 a r 2 u 图1 3 6 铜催化的胺氢化反应 氧氢化反应 瓜胁9一 1 4 扬州大学硕 学位论文 铜催化的o h 7 5 1 n h 和烯类的加成反应 如图1 3 6 该类反应范围广 能使用的过渡金属也很多 我们归纳近期报道过的过渡金 属有a u a g c u f e h l t i 等 参考文献 1 w i l 虹n s o n g s t o n e f ga a a b e l e w c d 妒愆办p 刀s 如pc 忉玎d 聊以砌刀缸 p 聊括砂 p e 玛锄o np r e s s o x f o r d 1 9 8 2 2 山本明夫 有机金属化学 裳华房 1 9 8 2 山本明夫 有机金属化学一基础与应用 陈惠麟 陆熙炎译 郭和夫校 科 学出版社 1 9 9 7 3 c o u m a n j p h e g e d u s l s 厅砌c 豇 彪s 口珂d 铆 f c 口f f d 刀sq 厂 二 g 口珂d 护口 z s 订f d z 姚玉讲c 饧p 所括幻 u 1 1 i v e r s i t yb o o k s m i l l 厂a 1 1 e y c a l i f o m i a 19 8 0 4 h e c k r f 1 g 口甩d f 口 2 s f r f o 切匆f 口 c 厅p 行括f 砂 彳 l 匏c 而a 刀括疗c i z z f d 口c 办 a c a d e m i c p r e s s n e wy o r k 1 9 7 4 5 p o w e l l p n f 刀c 勿胁矽d 御刀聊口细刀纪国p 册括砂 2 n de d c h 印m a l la i l dh a l l l a n d o n 19 8 8 6 c o n s t a b l e e c 施胁居口挖d 三辔册d 尺e 口c 咖砂 e l i i sh o r o o d n e wy o r k 19 9 0 7 s c h r a u z e r gn 7 口珊豇f d z 心细脑砌胁m d g 它 2 p o 淞c 口幻咖纽 m a r c e ld e k k e r n e w y o r k 1 9 7 1 8 p e a r s o n a j 施幻肋一d 御 z 配国绷括砂 j o h nw i l e y n e wy o r k 1 9 8 5 9 h a i d u c i z u c k e i m a n j j b 口s f ci 7 g 口刀d e 而g 盯f cc 办p m 括 砂 w a l t e rd e 哪e r b e r l i n 1 9 8 5 1o c r a b t r e e r h t h ed 御聆d m p 细刀纪劬p 朋括砂矿砌p 乃日珊打f 伽心胁旭j o l l i lw i l y s o n s n e wy o r k 1 9 8 8 1 1 c h a t t j s h a w b l 鳓p 所 勋c 1 9 6 0 1 7 1 8 1 2 u c h i n o m y i l m a n l o t o a i k e d a s l 妒甩d m p f 口正c 办p m 1 9 7 0 2 4 c 6 3 1 3 1 锄a o k s u r l l i t 越 k k 岫a d a m 一么朋 国p 聊 勋c 1 9 7 2 舛 4 3 7 4 史壮志 l e w i s 酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究 15 1 4 h a y a s l l i t k o i l i s l l i m k o b o r i y k 岫a d a m h i g u c l l i t h i r o t s u 彳所 c 矗p z j 妨c 1 9 8 4 d 瓯15 8 15 t e r a o j w a t a n a b e h i k 啪i a k 嘣y a s u h k 锄b e n z 彳m 鳓p m 勋c 2 0 0 2 j 2 4 4 2 2 2 1 6 t e r a o j i a k u l l i y a s u h k a m b e n 彳肌 c 忍p 朋 c 2 0 0 3 j 2 5 5 6 4 6 1 7 f r i s c h a c s h a i k h n z a p ea b e l l e r m 彳聊y w c 办p 2 2 0 0 2 j j 4 4 2 1 8 么馏p wc 锄p 聊 砌t 磁2 0 0 2 4 j 4 0 5 6 1 8 a 1 a 吼u r 巩m k o c m j k 么聊 c i l z p 聊 s d c 1 9 7 2 9 3 1 4 8 7 b n e 哪锄 s m k o c l l i j k 一d 强c 忍p m 1 9 7 5 4 d 5 9 9 19 n a g a i l o t h a y a s h i t d 强 p 纡 2 0 0 4 6 1 2 9 7 2 0 n a k 锄u r a m m a t s u o k i t o s n a k 锄u e j 么所 国聊 勋c 2 0 0 4 j 2 6 3 6 8 6 2 1 a c a l l i e z g a v e d i s s i a n h j 5 咖历e s 括1 9 9 8 1 1 9 9 b c a l l i e z g m a r q u a i s s 尸 陀如p p c 忍p 聊 1 9 9 6 船 5 3 2 2 a gc a l l i e z f l e p i 矗e p r a m i a n d r a s o a 砂玎f 晟p s 括1 9 9 9 2 13 8 b gc a h i e z a m o y e u x j b u e n d i a c d u p l a i s j a m c h e m s o c 2 0 0 7 1 2 9 1 3 7 8 8 c s h k i m r d 鼬e k e 一0 嗜劬绷 2 0 0 0 酊 2 3 2 2 d r d 硒e k e ys s u l l s h k i m 乃护口乃p c 加 2 三p f t2 0 0 5 4 6 5 9 61 e m r u e p i n g w i e a w s u a n 跏彪纡 2 0 0 7 2 4 7 2 3 a u u m 锄 f b i e l e c k i c 忍p 历 b p 1 9 0 l 3 4 2 1 7 4 b f a i l t a p e 印珂砌口j 括 1 9 7 4 j 9 c f a n t a p e c 办p 聊 r e v 1 9 6 4 6 4 6 13 d s a i n s b u r y m 7 叠f r 口办p 加 z 1 9 8 0 3 6 3 3 2 7 d b r i n g m 籼 g w a l t e r r w e i r i c h r 么馏留wc 办p 历 砌t 砚 删 1 9 9 0 2 9 9 7 7 2 4 a v e 1 1 l a t r 锄a n s l i c j 魄三p 强1 9 9 9 j 1 1 3 3 b m u l 1 1 0 p a d h y a y s r o t h e n b e r g g g i t i s d s a s s o n yd 曙三p 仃 2 0 0 0 2 2 1 l c m u k h o p a d h y a 弘s r o t h e n b e r g g w i e n e r h s a s s o n y 死臼切办p d 厂d 咒1 9 9 9 5 5 1 4 7 6 3 d h o s s a i l l k m s l l i b a t 如t t 墩a g i k 跏彪盯2 0 0 0 1 1 3 7 1 6 扬州大学硕士学位论文 2 5 a z e m b a y 础i m t a m a o k y 0 s h i d a j k u m a d a m 死眺i 办p 加门三口盯 1 9 7 7 4 0 8 9 b c o l o n i k e l s e y d r jd 罾c 饧e 聊 1 9 8 6 5 j 2 6 2 7 c a m a t o r e c j u 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b u e n d 氓j d u p l a i s c 彳肌 劬p 肌 勋c 2 0 0 7 2 9 1 3 7 8 8 3 2 g u r a m a s b u c h w a l d s l 一4 朋 c 忍p 聊 s d c 1 9 9 4 j j 瓯7 9 0 1 3 3 a p a u l f p a t t j h 甜w i g j f 彳聊 劬p m 勋c 1 9 9 4 j 6 5 9 6 9 b p a u l f p a t t j h a r t w i g j f g 口即d 聊p 砌刀f 傩1 9 9 5 j 4 3 0 3 0 c d r i v e r m s h 椭i g j f 彳脚 c 办p 聊 s b c 1 9 9 5 j7 4 7 0 8 d h a r t w i g j f p a u l f p a u l f 彳聊 c p 聊 勤d1 9 9 5 j 7 5 3 7 3 3 4 p a l u c k i m w 6 l f e j p b u c h a l d s l 彳m c 厅p 聊 勋c 1 9 9 7 j j 9 3 3 9 5a 1 1 d r e f e r e n c e sc i t e dt h e i e i n 3 5 a k l a p a r s a a n t i l l a j c h u a n g x b u c l l w a l d s l z 彳聊 劢p m j 5 0 c 2 0 0 l j 2 3 7 7 2 7 b a n t i l l a j c k l 印a r s a b u c h a l d s l 彳 2 c 忍p 所 勋c 2 0 0 2 2 4 1 1 6 8 4 c a 呲i l l a j c b a s 虹n j m b a r d e r t e b u c h w a l d s l d 侈 史壮志 l e w i s 酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究 1 7 l 劬p 咒 2 0 0 4 6 9 5 5 7 8 3 6 a c r i s t a u h j c e l l i e r p p s p l i n d l e r j f 1 葡1 1 e f e r m 蜀职一魄 c 忍p 聊 2 0 0 4 6 9 5 b 1 a i l l e f e r m c r i s t a u h j c e l l i e r p p s p l i n d l e r j f f r0 1 1 6 5 4 7 2 0 0 1 c c r i s t a u h j c e l l i e r p p s p l i n d l e r j f t 越l l e f e r m c 忍p 聊 池 2 0 0 4 j d 5 6 0 7 3 7 l v x b a o d 侈c 忍p m 2 0 0 7 7 2 3 8 6 3 3 8 c o r r e a a b o l m c 彳 2 wc i l z p m 砌t 互兢2 0 0 7 4 6 8 8 6 2 3 9 b r i s t r i o c o n e a a b o l m c 彳 g p w c 矗p 聊 觑te 覆2 0 0 8 4 7 5 8 6 4 0 c o r r e a a c a r r i l m b 0 1 m c 彳馏口wc 忍p 聊 砌f 上m2 0 0 8 47 2 8 8 0 4 1 m 锄 g h a n w i g j f g 嘻劬p 肌 1 9 9 7 卯 5 4 1 3 4 2 z h a i l g y n g e o w k c n g j yd 蟹三p 玎 2 0 0 7 9 3 4 9 5 4 3 a g i h a n i m t e h e a n e y h s h u l l a i b 虬k f 跏彪玎1 9 9 6 8 7 l b f u l u z a s i t s u c h i m o t o t h i y a m a t d 停c 饧p 聊 1 9 9 7 卯 151 c t s c m m o t o t h i y 锄a t d 停c 饧p 聊 1 9 9 7 卯 6 9 9 7 d s h 踟l a gvm m a h a l i n g a m a k z0 僻c 饧p 聊 1 9 9 9 6 4 6 3 91 e n o j i m o i m o t f 吗i k f u t a b e n 喇i m a h i s h i i k d 停劬p 聊 2 0 0 3 船 9 3 4 0 4 4 i o v e l i m e r t i n s k 鼬s c h e l j z 印ea b e l l e r m 彳馏曰w c 办p 聊 加t 泓2 0 0 5 4 4 3 9 1 3 4 5 k i s c h e l j j o v e l i m e r t i n s k b e l l e r m 侈三p 纡 2 0 0 6 8 1 9 4 6 l i r 妇g s l u w j i 髻三口玎 2 0 0 7 9 2 2l9 4 7 r u e p i n g m n a c h t s h e i m b i e a w s u 啪 w 么巩渺玎砌 f 2 0 0 6 3 4 8 1 0 3 3 4 8 r u e p i n g m n a c h t s h e i m b j s c h e i d t t d 停三p 玎 2 0 0 7 8 3 7 l 7 4 9 s u n h l i b h u 如r y i n y e r d 侈c 忍p 聊 2 0 0 6 4 2 31 5 0 z h 觚 z c u i y l i u h 死肌z 办g 加 z p 盯 2 0 0 6 4 7 9 1 4 3 51 a p a l l a d i u mr e a g e n t sa n dc a t a l y s t s e d t s 巧i j w i l y c 1 1 i c h e e s t e r 19 9 5 b 7 r s 吗i j m i n 锄i i 彳c cc 饧p 聊 尺p s 1 9 8 7 2 d 1 4 0 c g o d l e s k i s a c d 刀妒馏乃p 舢如pd 艄记跏砌p s 括 0 1 4 e d s t r o s t b m f e l m i n g i 18扬州大学硕士学位论文 p e 玛锄o n o x f o r d 1 9 9 1 c h 印 3 3 d t r o s t b m 么c e 孺p 聊 r p s 1 9 8 0 j 3 3 8 5 5 2 o z a w a f o k 锄o t o h k a w a g i s l l i s y r 姗锄o t 0 s m i n 锄i t y o s l l i 蜘i m j 彳 胛 c 场p 胛 s t o c 2 0 0 2 j 2 4 10 9 6 8 5 3 b a 九1 a b j b s 锄u e l s o n a g i 彩胛d m p f 口正c 办p 聊 1 9 8 9 3 6 j c 5 7 5 4 y a s u d a m s o m y o t b a b a a 彳 z 酽w 鳓p z 如t 脱2 0 0 6 4 5 7 9 3 5 5 q i n h n a g i w a n m a t s u n a g 巩s s l l i b a s a l i m 么孵w 鳓p 聊 砌f 烈2 0 0 7 4 良4 0 5 6 r u e p i n g m n a c h t s h e i m j b k u e n k e l a d 停三p 纪2 0 0 7 9 8 2 5 8 2 8 5 7 l a n y s h i z 4 印正 曙册 聊p 砌正c 忍p 垅 2 0 0 7 2 j 9 5 8 5 8 k i s c h e l j m i c h a l 墩 d z a p ea b e l l e r m 彳巩 聆砌 c 烈2 0 0 7 2 9 0 9 5 9 a r r o s t b m 配f p z c p1 9 9 1 2 5 4 1 4 7 1 b n o s t b m 彳c c c 饧p 肌 r p s 2 0 0 2 3 5 6 9 5 6 0 a y a o x l i c 4 聊 c 厅p 聊 j s d c 2 0 0 4 j 2 6 6 8 8 4 b n g u y e n r y a o x d b o h l e s l i c 魄三e 2 0 0 5 7 6 7 3 6 1 y a o x l i c 7 停c 办p 聊 2 0 0 5 7 d 5 7 5 2 6 2 g a o q z h e n g b 一f l i j 一h y a n g d 噶三p 绒2 0 0 5 7 2 18 5 6 3 k u n i n o b u y k a w a t a a 附 a i k 停 p 纸2 0 0 5 7 4 8 2 3 6 4 e n d o k h 砒水e y a m a t n a k a m u r a m n a l a m u r 钆e z 彳聊 劬p 朋 勋c 2 0 0 7 j 2 9 5 2 6 4 6 5 d u a l l z x u a n x w u y 乃护如p d 幻以上p 玎 2 0 0 7 4 8 5 15 7 6 6 l a n y s h i z j 5 咖彪仃2 0 0 7 3 2 1 9 6 7 a m u l l e r t e b e l l e r m c 办p 聊 r 口v 1 9 9 8 9 8 6 7 5 b r o e s k y p m u l l e r t e 彳明y wc i z p 加 砌六e z2 0 0 3 4 2 2 0 7 8 c h o n g s m a r k s t 彳c c c 忍p 聊 尺p v 2 0 0 4 37 3 7 3 6 8 n g u y e n r y i l o x l i c t 二i 苫三p 甜 2 0 0 6 8 2 3 9 7 6 9 y o u n s e o m j 魄 硎 2 0 0 6 7 6 7 0 5 史壮志 l e w i s 酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究 1 9 7 0 z h a n g y d o n a h u e j l i c i 譬三p 仃 2 0 0 7 9 6 2 7 7 1 b r o u w e r c h e c 彳朋 c 办p 聊 s d c 2 0 0 6 4 5 17 4 4 7 2 k o m e y a m 巩k m o r i m o t o t 瞰a k i k 彳甩酽wc 锄p 聊 砌t 互混2 0 0 6 钳 2 9 3 8 7 3 h u a n g j w b n g c x u f l o h t 乃f 阳办e c 办 d 行三p 玎 2 0 0 7 4 8 3 3 7 5 7 4 a c k e n n 籼 l k a s p a ll g s c h r e i c 3 t 蛋 p 玎 2 0 0 4 瓯2 515 7 5 t 匆l o r j m i 锄l n h i i k 劬p 聊 c d 所聊甜 2 2 0 0 5 5 1 0 3 7 6 1 a y l o r j t t a l l n h i i k d 学 p 甜 2 0 0 6 8 3 5 6 1 2 0 扬州大学硕士学位论文 第二章锰 i i 催化邻卤苯甲酰氯和镁试剂的偶联的串 联反应 基本反应式 第一节引言 过渡金属催化的有机金属试剂和有机亲电试剂的偶联反应是形成碳碳键的一 图2 1 四人偶联反应 史壮志 l e w i s 酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究 2 1 种经典方法 1 1 自从四大偶联反应 k 啪a d a 反应 s u z u k i 反应 s t i l l e 反应 n e g i s m 反应 图2 1 2 1 陆续发现以来 很多其它过渡金属如镍 钯 3 1 引4 1 铜 5 1 等作 为催化有机镁试剂和卤代烃偶联的催化剂也陆续报道 c a l l i e z 等报道了用m n i i 作为催化剂催化k 啪a d a 反应 6 2 0 0 4 年他又发现有机锰试剂能够和邻位带吸电子 c io r 2 m n c i r 1 而i 丽石丽 3 0 m i nt 0 4 h r 2o 图2 2 有机锰试剂和卤代烃的偶联反应 r 1 基的卤素很好的发生偶联反应 图2 2 刀 我们课题组也报道过m n i i 催化 g r i g n 矾试剂的氧化自偶联反应 8 1 我们发现m n i i 作为催化剂能够高效的催 化邻卤苯甲酰氯和镁试剂的串联偶联反应 第二节实验探讨与结论 2 1 反应条件的筛选与优化 最初 我们把目光集中在用过渡金属催化二烷基镁和卤代烃的偶联反应 但 是实验证明是行不通的 认识到要发生偶联反应二烷基镁是不行的 必须要有 g r i g n a r d 试剂参加 因此我们设计使用邻位带有卤素的苯甲酰氯1 和二烷基镁2 反应 利用酰氯和二烷基镁的偶联现场生成g r i g i l a r d 试剂 然后嘶g n a r d 试剂再 在催化剂的作用下和卤代烃4 发生交叉偶联反应生成3 图2 3 这样就提供了一 种 一锅煮 合成含有取代基的苯基酮的方法 如表2 1 所示 在m n c l 2 作为催化剂的条件下 各种镁试剂2 以j 下丁基为2 6 当量算 和邻卤苯甲酰氯1 a 反应 筛选各种镁试剂 反应产物除了3 a 外还伴随 着其他副产物5 8 的生成 这些产物与与镁试剂的还原性和亲核性有关 具体解释 如下 酮5 的形成是由于生成中间体4 后 没有发生k m n a d a 偶联反应 醇6 的形 2 2扬州大学硕士学位论文 o 1 c a t 7 b u 2 m g 一 x c i b r ic a t m n c l 2 f e c l 3 f e a c a c 3 c i r 2 m g 2 c a t a i y s t o 3 4 图2 3 有机锰试剂和卤代烃的偶联反应 r 成是由于生成5 后现场生成的例9 1 1 a r d 试剂将其还原 9 7 和8 的形成是由于第 二分子的正丁基进攻5 和3 a 然后脱去一分子的水 使用g r i g l l 莉试剂2 a 和三 丁基镁锂络合物2 b 1 0 时 仅得到中等收率的产物3 a 使用铜试剂2 c 仅得到酰基 化产物5 使用二丁基镁2 d 和l a 能较高产率的得到产物3 a 仅仅得到产生少量 副产物 另人兴奋的是 当使用二烷基镁和l i c l 络和物2 e 得到了最好的结果 产率高达9 4 l i c l 能够提高g r i g n a r d 试剂的反应活性 该反应中现场产生的 r m g c l 和l i c l 迅速络合产生i 蝴g c l 2 l i 络合物 1 1 j 根据文献 我们了解到催化剂m n c l 2 f e c l 3 f e a c a c 3 可以发生融l i i l a d a 偶联反应 我们对催化剂进行筛选 发现使用m n c l 2 作为催化剂时效果最好 f e a c a c 3 效果其次 而f e c l 3 效果最差产率为8 0 于是我们选用m n c l 2 作为 催化剂 当我们用邻溴苯甲酰氯1 b 得到产物3 a 收率为7 6 邻碘苯甲酰氯l c 得 到产物3 a 收率为4 1 使用1 溴 2 萘甲酰氯得到产物3 b 收率为8 4 而使用间 氯苯甲酰氯 间溴苯甲酰氯 对氯苯甲酰氯 对溴苯甲酰氯作为底物时 均得不 鼬向x 由 史壮志 l e w i s 酸催化的碳碳键及碳杂原子键的形成反应的研究2 3 表2 1 i i 催化邻氯苯甲酰氯和镁试剂的偶联串联反应 a 1 伽b u m x 10 m n c i c l 二 二 二 t h f 3 0 c 1 a c ioc io h 门 b u 门 b u b u 5678 a 反应控温 3 0 c 以t h f 为溶剂 m n c l 2 o 1e q u i v 3 0 分钟内滴加刀 b u m x 2 6e q u i vo f z b u b g c 判断转化率 到相应的产物 表2 2 我们可以得出结论 1 当使用二烷基镁时 邻卤苯甲酰 氯中苯环上的卤素发生k u m a d a