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FAD催化的有机化学反应新进展论文 有机反应中的“绿色、高效稳定及对反应的高选择性”是化学家们不懈追求的目标因此“绿色试齐U”引起了化学家的广泛关注催化齐U在有机反应中发挥着重要作用由于催化齐U的存在使化学反应变得简单易行对促进有机化学反应的发展起到了重要的作用自然界存在着很多重金属如锌镉铜铅钯铑等由于其毒性及昂贵的价格限制了大规模的应用而铁在地球上储量丰富三氯化铁是最常见的化合物之一为叶状或黑棕色结晶熔点306C沸点3191易与水互溶水溶液呈酸性绿色环保且价廉易得三氯化铁在有机合成中得到了广泛的应用对有机反应有良好的催化效果它可以活化C一C单键催化Michael加成反应SQnQgaShira交叉偶联反应环化反应Barbier偶联反应糖基化反应多组分反环化分子内酯生成等由它催化的反应具有高的区域和立体选择性三氯化铁催化的有机反应近年来得到快速发展本文中笔者对近年来的研究情况作了总结 1取代反应 1.1亲核取代 分子间的烯丙基胺化是获得烯丙基胺类化合物最简单的方法之一常使用烯丙基醇衍生物为原料进行分子间的胺化反应得到相应的烯丙基胺类化合物副产物是水此方法虽具有环境友好可持续操作简单等优点但使用烯丙基醇存在羟基的离去功能较差和需要耐水催化剂的问题年Trillo等报道了以三氯化铁为催化剂烯丙醇和含氮亲核试剂在14二氧六环中25C条件下反应24h得到相应的产物3 在有机合成中醚的C一0键断裂形成C一C键和C一x（杂原子）键的方法倍受人们青睐与相应的卤化物相比醚具有稳定绿色和廉价的特点并且其广泛存在于天然产物和合成化合物中年Fan等报道了三氯化铁催化苄基甲基醚或（1甲氧基乙基）苯与对甲苯磺酰胺的反应发生C一0键的断裂和C一N键的形成得到相应的产物6 1.2亲电取代 吲哚是生物有机化合物和天然产物中重要的结构单元并且吲哚衍生物在构建药物分子上越来越受化学家的关注例如：镍催化下3氰基吲哚与炔烃反应得到2乙烯基吲哚化合物；钯催化吲哚与炔分子内加成反应得到相应的烯基化吲哚产物等年Yang等报道以三氯化铁为催化齐lj吲哚衍生物和醛在室温条件下反应3h可得到3乙烯基吲哚类化合物产率可以达到93C 1.3FriedelCrafts亲核取代反应 有机膦酸盐特别是乙烯基膦酸酉旨具有显著的生物活性而且能够很好地构建杂环化合物和增加聚合物的阻燃性因此受到广大化学工作者的重视年Pallikonda等报道了以三氯化铁为催化剂磷酸盐（10）和芳烃在70C条件下反应312h高收率地得到相应的y芳基取代的乙烯基膦酸盐（12） 2加成反应 1.1亲核加成 以水为介质的有机化学反应具有对环境友好的特点自从Breslow报道了以水为介质的DielsAlder 反应以来出现了越来越多的以水为溶剂的有机化学反应在这个反应中水溶齐lj比常用的有机溶剂更有利于反应的进行年ChakmbQrty等报道了以三氯化铁为催化剂锌促进二氢呋喃或二氢吡喃烯丙基化反应在水溶液中室温条件下反应2h得到相应的烯丙基化产物15 2.23+2环加成反应 近年来路易斯酸促进环丙烷衍生物的3+2环加成反应广泛用于有机反应年Wang等23发现三氯化铁可催化二甲基2烯基环丙烷11二羧酸二甲酯衍生物与异氰酸酉旨的反应反应在室温条件下进行得到相应的产物18 3氧化还原反应 3.1氧化反应 酰胺是生物和化学中的一类重要化合物它广泛存在于生物体内是肽键的重要组成部分并且也是有机化学中重要的基团近年来生物学家和化学家对它进行了广泛的研究年Das等以FeCl3为催化剂I2266四甲基哌啶氧化物为氧化剂在二氯乙烷中催化醇生成相应的酰胺NH20HHCl作为氮的来源90C条件下反应收率较高 年WU等25报道了以三氯化铁为催化齐lj叔丁基过氧化氢（TBHP）为氧化齐lj在吡啶溶液中催化氧化苄胺80C条件下反应得到相应的酰胺（22） 3.2还原反应 胺基（包括一级二级三级胺基）广泛存在于自然界中具有各种生理活性的天然产物中如生物碱激素抗生素和蛋白质等因此S安基的还原备受人们青睐年QU等26报道了以三氯化铁为催化剂9硼二环（331）壬烷（9BBN）为还原剂胺与4甲基环己酮在四氢呋喃中10C条件下反应得到产物25和26 烯烃还原反应是有机化学中重要的反应并且烯烃在有机合成中的应用极其广泛年Lamani等27报道了在三氯化铁的催化下选择性催化还原烯烃和炔烃水合肼（NH2NH2H20）作为氢源室温条件下反应获得了较高的产率4环化反应 3.3Prins环化反应 近年来联烯的环化反应作为有效合成环状化合物的方法得到了广泛的应用同时利用烯烃和炔烃作为底物的Prins环化反应巳成为合成杂环化合物的强大工具年Cheng等（8报道了用三氯化铁催化P横酰丙二烯或联烯醇与醛Prins环化三甲基氯硅烷（TMSC1）存在的温和条件下在二氯甲烷中反应合成了3氯甲基1256四氢吡啶或3氯甲基516二氢2H吡喃衍生物（31） 3.4分子内环化反应 含氮杂环化合物广泛存在于药物和天然产物中是生物活性分子中最重要的结构单元例如：喹啉及其衍生物广泛存在于天然产物药物化学和材料化学中并发挥了重要的作用由于杂环化合物的重要性发展新的高效的反应条件温和的合成方法仍然是一个活跃的研究领域年Wang等（9报道了以三氯化铁为催化剂室温条件下在二氯甲烷中E保护的1烯3醇（33）进行分子内烯丙基胺化反应得到相应的2或4取代的12二氢喹啉（32）和喹啉（34）产率可以达到96C 3.5其他环化反应 茚广泛应用于生物分子催化剂和材料中它的合成方法引起了化学家的广泛关注年Liu等研究了以三氯化铁为催化剂在硝基甲烷中N苄基或N烯丙基磺胺与芳基烯烃反应形成具有非常高的区域选择性的多取代的茚（37） 吡啶酮以及它的四氢和桥联类似物广泛存在于天然化合物中且广泛应用于化工医疗和材料科学中2吡啶酮的衍生物可用于黄青霉菌株卵孢白僵菌素以及相关的代谢物中年SengUpta等（1）报道了以三氯化铁为催化剂乙酰苯胺和醛类化合物在二氯甲烷中硫酸镁存在条件下室温反应812h得到相应的4321四氢2吡啶酮（40和41） 近年来一些研究小组报道了含氧族元素杂环的合成方法由于氧族杂环的潜在生物活性和药理活性以及在新功能材料的应用它丨I还被广泛用于电催化化学有机电极材料半导体电极以及轻型电池中因此它们的合成引起了化学家的极大兴趣年Stein等报道了以三氯化铁/二硒醚体系可催化2硫族3炔基噻吩环化得到相应的产物44 910菲醌（PQ）被广泛用于合成染料农药防腐剂及金属络合物中通常情况PQ进行2种类型的反应）与电子给体的双电子氧化还原反应；2）与活性亚甲基化合物的羟醛缩合反应年Rao等报道了三氯化铁催化PQ与酮类化合物在室温下反应24h得到相应的产物47和48 4多组分反应 4.1多米诺（Domino）反应 近年来多米诺反应巳经成为一个强大有效的合成有机化合物的方法在年Zhang等报道了以三氯化铁为催化齐lj的多米诺反应芳胺丙炔酸甲酯芳族醛和吲哚在乙醇中在室温下反应高产率地得到相应的产物51 4.2Bignelii反应 Bignelii反应是一个三元缩合反应是由乙酰乙酸乙酯芳香醛和脲在浓盐酸催化下缩合得到34二氢嘧啶2酮衍生物的合成方法二氢嘧啶酮类化合物具有重要的药理活性如可用作钙拮抗剂和降压剂等并在抗病毒抗癌杀菌杀霉等领域有广泛的应用因此Biginelii反应得到了化学家的广泛关注该反应需要在催化齐U存在下进行用路易斯碱和路易斯酸的组合来提高反应性和推动发展新的化学反应具有彳艮高的价值和潜力年Boumoud等报道了以FeCl3/DMAP（4二甲基氨基吡啶）为催化剂芳香醛和严酮酸酯和尿素在乙醇中回流发生Bignelii缩合反应得到相应的产物55产率