铜催化乌尔曼反应的研究
Ullmann反应的绿色化研究进展
响 催 化 剂 氯 化 亚 铜 、硫 酸 铜 、硫酸铜+ 葡萄糖 相比较，硫酸铜的效果最差，氯 化 亚 铜 和 硫 酸 铜 +
I
rma GoUlberg缩合反应也是合成有机中间体的葡萄糖的效果差不多，由于氯化亚铜的价格相对较
重要反应。可以形成C- 0 键如制备烷基芳基醚等醚 高，故此一般选择硫酸铜+ 葡萄糖作催化剂。而催化
Irma Gd(lberg把 胺 的 芳 基 化 反 应 扩 展 到 酰 胺 上 面 , 见图6 26 , 由于这一重要性的扩展，有人将这一反 应 称 为 Goldberg缩 合 反 应 或 Ullmann-Goldberg缩合 反应，丨mia Goldberg还 发 现 r 胺的芳基化是可以催 化 的 ，酰 胺 的 芳 基 化 也 是 可 以 催 化 的 ，催 化 以 后 减 少了反应时间，也 使 产 物 的 产 率 得 到 了 明 显 的 提 升 这 些 理 论 的 发 现 丰 富 了 Ullmann缩 合 反 应 ，也 为以后染料的制备奠定了基础。
Ullmann反 应 生 成 的 C - N 键 的 偶 联 反 应 使 得
此 后 ，Moloney等对氨基酸进行了扩展，由 cx氨基酸扩展到(3-氨基酸和3-氨基丁酸等[2S1 , P - 氨 基 酸 （天冬氨酿胺）在 催 化剂 Cul、UMA/ I C O , 的 条件下经过水解、缩 合 环 化 、重氮甲烷酯化进行的 缩合反应。
用 及 近 年 来 Ullmann反 应 绿 色 化 的 应 用 . 并 提 出 了 该 反 应 未 来 研 究 的 重 点
关键 词 ：l:llnuu川 反 应 ； 染 料 ；绿 色 化 ；应用
中图分类号：TQ610. I
文 献 标 识 码 ：A
ULLMANN
（1）
（2）
℃
O
OK+ Br
Cu,180-210
（3）
在传统的 Ullmann缩合反应中，除了一些特殊底物，反 应一般都需要高温或强碱，有的则需要加入大量的催化剂或 使用大量的辅助配体，从而限制了该方法的适用范围及在工 业上的推广和应用。经过一个多世纪的发展，Ullmann 反应 的内涵已经得到了很大的扩展，目前Ullmann 反应还包括不 同价态的铜盐以及其它金属配合物（钯、镍等）诱导或催化 的偶联反应，具有反应条件温和、使用催化量金属催化剂和 对活性官能团有兼容性等优点，为合成联芳烃 ,N- 芳基化胺 和二芳基醚等提供了有效方法，在精细化学品、药物和有机 材料分子等合成中得到广泛的应用。
反应机理1自由基阴离子机理
反应机理2氧化加成/ 还原消除机理
1.碳-碳键形成反应
NO2
I
Cu,DMF,14O-150 ℃ 90%
NO2
O2N
I + CO2Me NO2
O2N
CO2Me
90%
NO2
分子内的Ullmann反应 分子内的Ullmann反应可以用来合成多环化合物，为了 使反应能够顺利进行，通常使用碘代芳烃，且其邻位 有吸电子基团。
Ns N H
CuI(2eq),DMSO
CsOAC,90 ℃
I N
Ns
CO2H
合成苯并氮杂 化的有效途径。
CO2H Cl &DMF,reflus
R=Cl,82% R=CO2H,62%
H N R
R
3.碳-氧键形成反应
在C-O键的形成方面，Ullmann反应广泛应用于二苯醚的合成。 二苯醚类化合物及其衍生物是很多具有生物活性的天然产物的基本 结构，比如：万古霉素、Chloropeptin I、Chloropeptin II 等，并且 是农药、医药、香料、颜料、染料和橡胶助剂等许多化工材料的重 要组成成分，在这些领域中有着广泛的应用，因此合成二苯醚类化 合物是制备这些天然产物及化工原料的关键一步。
铜促Ullmann C-N偶联反应的研究进展
铜促Ullmann C-N偶联反应的研究进展陈雯;刘学民;葛新;陈新志;钱超【期刊名称】《高校化学工程学报》【年(卷),期】2018(032)002【摘要】铜催化Ullmann偶联反应是构筑C-N成键的重要方法之一.配体的引入,使得Ullmann反应更加温和,如反应温度更低、较少的催化剂负载量、绿色介质等.合适的配体能使各种芳基卤化物与含氮化合物以良好的收率生成相应的偶联产物,因此配体的设计与使用显得至关重要.研究根据配体的类型如N-N类、N-O类和O-O类等,综述了近几年来铜催化Ullmann C-N偶联反应的最新研究进展.简要介绍了不同催化体系的催化活性、底物适用性、反应选择性和反应机理的特点.【总页数】12页(P243-254)【作者】陈雯;刘学民;葛新;陈新志;钱超【作者单位】江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122;浙江省化工高效制造技术重点实验室,浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027;浙江省化工高效制造技术重点实验室,浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027;浙江省化工高效制造技术重点实验室,浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TQ24【相关文献】1.C-N偶联反应制备芳胺研究进展 [J], 李立冬;杨永;吴玉芹2.以氨为氮源的C-N偶联反应研究进展 [J], 杨琴3.Ullmann偶联反应催化剂研究进展 [J], 郭晓燕;徐爱菊;王奖;贾美林;照日格图4.铜催化下C-N偶联反应研究进展 [J], 尹浩;王露露;陈家威;李呼努;马威;李志忠;李怡;5.铜催化下C-N偶联反应研究进展 [J], 尹浩;王露露;陈家威;李呼努;马威;李志忠;李怡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
乌尔曼偶联的串联反应研究的开题报告
铜催化叠氮—炔[3+2]环加成/乌尔曼偶联的串联反应研究的开题报告本文将对铜催化叠氮—炔[3+2]环加成/乌尔曼偶联的串联反应进行研究，主要包括以下几个方面的内容：一、研究背景叠氮化合物是一类重要的中间体，可以通过简单的反应合成。
同时，炔是一种比较容易处理的底物，在许多有机合成反应中得到广泛应用。
因此，将叠氮化合物和炔联合起来进行反应，可以得到各种有机化合物。
其中，叠氮—炔[3+2]环加成是一种重要的反应，可以在环境温和的条件下进行，从而得到具有高度结构和生物活性的五元杂环化合物。
而乌尔曼偶联反应则是一种重要的碳—氮偶联反应，可以制备出各种有机氮化合物。
二、研究目的本研究旨在通过铜催化叠氮—炔[3+2]环加成和乌尔曼偶联的串联反应，合成出一系列五元杂环和有机氮化合物，并探讨其反应机理。
三、研究内容与方法1. 合成一系列带有不同官能团的叠氮化合物和炔基底物，通过铜催化反应进行叠氮—炔[3+2]环加成和乌尔曼偶联的串联反应；2. 检测反应产物，通过核磁共振、红外光谱等手段进行结构表征，并计算出反应产物的收率和立体选择性；3. 探讨反应机理，通过控制反应条件和原料，检测反应中的中间体以及可能的反应路径，从而分析反应机理；4. 进一步优化反应条件，探讨反应的可扩展性和应用性，为该反应的实际应用提供基础数据。
四、研究意义1. 探究铜催化的叠氮—炔[3+2]环加成/乌尔曼偶联的串联反应机理，为有机化学领域的反应机理研究提供新思路和方法；2. 合成出一系列五元杂环和有机氮化合物，在有机化学、医药化学等领域具有潜在的应用价值；3. 为该反应的优化和工业化生产提供基础数据和理论依据，推动该反应在实际应用中的发展。
铜催化的Ullmann反应研究进展评介
Ｕｌｌｍａｎｎ反应可以用下面的通式表示（Ｆｉｇｕｒｅ １）。
从上面的通式中，我们可以看出，在典型的 Ｕｌｌｍａｎｎ 反应 中，将不饱和卤代物和亲核体进行偶联时需要铜源，最具代表 性的就是 Ｃ ｕ Ｉ 。在某些情况下，单质铜以及两价铜盐都能很好 的促进反应的进行。常用的碱是 Ｋ ２ Ｃ Ｏ ３ ，Ｃ ｓ ２ Ｃ Ｏ ３，Ｋ ３ Ｐ Ｏ ４ 等 等，通常无机碱比有机碱应用要多。在很多情况下，碱的选择 要比铜源的选择来的更重要，认为只有当碱的去质子速度和偶联 速度相匹配时才能使反应很好的进行。现代 Ｕｌｌｍａｎｎ 反应由于配 体的引入，开始从大极性、高沸点溶剂向环境友好溶剂过渡， 如 Ｔ Ｈ Ｆ ， Ｄ Ｍ Ｅ 等等。配体的选择因反应而异，但总体上选择含 氮或含氧的双齿配体，也有用氨基酸和膦配体的。Ｎ ’， Ｎ ’－ 二甲基配体是应用最多，效果较好的配体。
３ Ｕｌｌｍａｎｎ反应的机理研究 到目前为止，对 Ｕｌｌｍａｎｎ 反应的反应机理还不是完全明了，
而且对这方面的研究也比较少，只有 Ｂｕｃｈｗａｌｄ 等人［１０］在 ２００５ 年 发表了一篇对该反应机理研究的文章，其他的文献大都是对机理 的推测。现在，较多为人们所接受的主要有三种机理：
（１ ）１ ９ ７ ４ 年 Ｃ ｏ ｈ ｅ ｎ［１１］提出的氧化加成 ／ 还原消除机理； （２）１９８７ 年 Ｐ ａ ｉ ｎ ｅ ［１２］提出的π － 络合物机理； （３） 自由基或自由基阴离子机理［１３］。但是涉及到的机理仅 仅有一些基础，还没有从本质上得到解决。总体上说，对于金属 催化的 Ｃ － 杂原子键的形成的机理探索仍然有很多工作要做。 Ｈａｒｔｗｉｇ 这样评论：“概括地说，形成 Ｃ－ 杂原子键的催化金属有 机化学的理论远没有Ｃ－Ｃ键的形成发展的完善而且也更加难以理 解。”［１４］
乌尔曼偶联反应(C-N)
THE END
H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
6.水合茚三酮 Jie Xu Tetrahedron Letters 49 (2008) 948–95
7. 8-羟基喹啉配体
（1）8 -羟基喹啉的催化活性比邻菲罗啉配体或 1,2 -二胺配体更高 （2）增加了少量的水做助溶剂大大加速了N -芳 基化r反应. Paul J. Reider JOC, Vol. 70, No. 24, 2005 10135-10138
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
3. 邻菲罗啉类配体
Stephen L. Buchwald JOC Vol. 72, No. 16, 2007 6190-6199
5. 氨基酸
N,N-取代甘氨酸
L-脯氨酸
H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
机理 H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
L-脯氨酸
相同条件下，N-甲基甘氨酸做配体在低于60 °C即可反应；L-脯氨酸需高于60 °C反应；N,N-二甲基甘氨酸在大于90°C时才能得到芳胺。 因此，配位能力顺序： N-甲基甘氨酸 > L-脯氨酸 > N,N-二甲基甘氨酸
目录：
一、乌尔曼反应简介 二、乌尔曼反应（卤代苯与含氮杂环的反应）-支持配体
乌尔曼偶联反应CNPPT课件
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
Wanzhi Chen Tetrahedron 64 (2008) 4254-4259
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
3. 邻菲罗啉类配体
Stephen L. Buchwald JOC Vol. 72, No. 16, 2007 6190-6199
THE END
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/23
二、乌尔曼反应---卤代苯与含氮杂环的反应
Stephen L. Buchwald JOC Vol. 72, No. 16, 2007 6190-6199
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/23
4. ᵝ-酮酯 Weiliang Bao JOC 2007, 72, 3863-3867
Weiliang Bao JOC 2007, 72, 3863-3867
5. 氨基酸
N,N-取代甘氨酸
L-脯氨酸
H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
机理 H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
铜催化乌尔曼反应的研究的开题报告
铜催化乌尔曼反应的研究的开题报告题目：铜催化乌尔曼反应的研究摘要：乌尔曼反应是一种重要的有机合成反应，它可以在无需使用活化剂的情况下在卤代芳烃和胺之间构建C-N键。
铜催化乌尔曼反应是该反应的一种新型方法，其具有高效、环保、可持续等特点，并在有机合成中得到广泛应用。
本文旨在介绍铜催化乌尔曼反应的反应机理、影响因素以及后续反应的提升等方面的研究进展，为该反应研究提供参考。
关键词：铜催化；乌尔曼反应；C-N键；反应机理；影响因素；反应提升一、背景与意义在有机化学领域中，C-N键是一种重要的化学键，常在药物和天然产物合成中使用。
传统的构建C-N键的方法包括氨基化反应、亲核取代反应、偶极加成反应等。
在这些反应中，需要使用的试剂和条件较多，且合成出来的产物的纯度和收率都比较低，因此需要寻找一种新的反应方法来解决这一问题。
乌尔曼反应作为一种有效的，无需进行活化的C-N键构建方法，在有机合成中获得了广泛应用。
在传统的乌尔曼反应中，需要使用高价的钯或银催化剂，且反应条件苛刻。
因此，开发一种更高效、环保、经济实用的反应方法是非常必要的。
铜催化乌尔曼反应是一种新型的乌尔曼反应方法。
铜是一种常见的、低毒的、环保的催化剂，其在乌尔曼反应中的应用也得到了广泛的研究。
相比于传统的乌尔曼反应方法，铜催化乌尔曼反应方法具有成本低、底氧化、反应条件温和等优点，其反应条件中没有碱性条件存在，所以是一种温和的方法。
二、铜催化乌尔曼反应的反应机理铜催化乌尔曼反应的反应机理如下：首先，铜催化剂通过氧化还原反应，由铜(I)转变为铜(II)离子，并与卤代芳烃发生亲电取代反应，产生铜(I)咪唑配合物。
其次，铜(I)咪唑配合物与胺结合，形成铜(I)咪唑-氨胺复合物，然后通过电子转移反应，铜催化剂的氧化态得以还原，形成胺根离子。
最后，胺根离子从催化剂上脱离，与铜(I)咪唑配合物发生消除反应，生成C-N键产物和铜(I)离子，同时铜(I)离子在氧化剂的作用下被还原为铜催化剂。
乌尔曼反应（Ullmann）
乌尔曼反应（Ullmann）乌尔曼反应（Ullmann）是指卤代芳香族化合物与Cu共热生成联芳类化合物的反应。
这个反应是德国化学家 Fritz Ullmann 在1901年发现的，因此叫乌尔曼反应（Ullmann）。
该反应是形成芳-芳键的最重要的方法之一。
经过历代前贤研究发展，现在合成中最常用的是碘化亚铜催化下的芳香C-N偶联反应。
反应机理：[1]Scheme 1 Reactionmechenism of Ullmann该反应分四个阶段：第一阶段，配体二胺和亚铜配合生产偶合铜；第二阶段，芳基氮原子被吸引参与偶合，形成四元耦合态；第三阶段，脱除一个卤化氢，回到三元偶合态；第四阶段，卤代芳烃参与偶合，并最终形成稳定的偶合产物，二胺和铜配体回归原始状态，继续参与下一分子催化偶联。
反应影响因素：芳香胺基底物、卤代芳烃、Base的选择、溶剂、温度。
反应示例：YJFX-1216-A (15.0 mmol) and SM1 (16.5 mmol) were dissolved in Toluene/THF (v/v=8/2). N,N'-Dimethyl-ethane-1,2-diamine (3.0mmol), CuI (3.0 mmol) and K3PO4 (45 mmol) were added tothe solution, the mixture was stirred at 80-90°C under nitrogen for 2 hours. H2O(5V) was added into the mixture, the mixture was extracted with EtOAc (5V*2).The organic layer was dried with anhydrous Na2SO4 andconcentrated, and the residue was purified by column chromatography to give product as a colorless solid.经验总结：1.反应中铜和配体不局限与催化量，可根据需要，多加点，实验证明，多加点确实反应很快，其中配体不加，确实不反应，因此，反应确实需要这个配体和铜偶联，之后才继续促进反应。
乌尔曼偶联反应(C-N)
THE END
8.苯并三唑 Ramesh Chandra Tetrahedron Letters 48 (2007) 4207–4210
经典的Ullmann反应一般需要剧烈的条件（高于200 °C），过量的Cu粉 催化。伴随着金属有机化学的发展，Ullmann反应的条件和适用范围得到 了扩展。比如，除了最常用的碘代芳烃，溴代芳烃、氯代芳烃也可用于反 应。催化剂除了Cu外，Ni催化的偶联也有报道。
Reaction conditions: bromobenzene (1.0 mmol), imidazole (1.5 mmol), K2CO3 (2.0 mmol), CuI (0.1 mmol), and ligand (0.1 mmol) in 3 mL of DMF at 110 C under N2 atmosphere for 24 h.
5. 氨基酸
N,N-取代甘氨酸
L-脯氨酸
H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
机理 H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
L-脯氨酸
相同条件下，N-甲基甘氨酸做配体在低于60 °C即可反应；L-脯氨酸需高于60 °C反应；N,N-二甲基甘氨酸在大于90°C时才能得到芳胺。 因此，配位能力顺序： N-甲基甘氨酸 > L-脯氨酸 > N,N-二甲基甘氨酸
H. Zhang, Q.Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164
6.水合茚三酮 Jie Xu Tetrahedron Letters 49 (2008) 948–95
7. 8-羟基喹啉配体
由THMD催化的乌尔曼缩合成醚反应
由2,2,6,6-Tetramethylheptane-3,5-dione催化的乌尔曼二芳醚合成法Ullmann diaryl ether synthesis《Ullmann Diaryl Ether Synthesis: Rate Acceleration by2,2,6,6-Tetramethylheptane-3,5-dione》中文译本Elizabeth Buck,Zhiguo Jake Song,*David Tschaen, Peter G. Dormer,R.P.Volante, and Paul J. Reider在铜盐催化下由溴代或碘代芳烃和酚盐反应生成芳醚的反应中，TMHD（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮）被发现能极大的加快这种通常比较难发生的反应，使得它能在更多的温和的温度和适宜的时间内反应。
一系列的卤化物和酚类在NMP做溶剂，碳酸铯做碱，以及CuCl和TMHD做催化剂条件下合成醚。
这个反应被证实可以包含带负电的溴代芳烃和带正电的苯酚。
二芳基醚在制药化学和农业化学中是一类重要的化合物。
乌尔曼醚合成法就是溴代芳烃或碘代芳烃和苯酚在碱性环境下铜盐做催化剂催化发生反应。
近来，它被广泛应用在一些研究中，因为它提供了合成二芳基醚最直接的路线。
尽管近来在钯催化合成醚的研究中解决了这个领域中的一些问题，但是铜盐催化仍然在大规模工业化生产中保有有低成本的优势。
乌尔曼醚合成一开始报道时是在相当严峻的条件下进行的，通常是在高温和吡啶溶剂中才反应，收率也不乐观。
而且带负电的卤代芳烃和带正电的芳醚是典型的难反应。
最近Buchwald的小组在对二价铜盐的研究中成功的在适中的环境中由多种的底物发生反应，而且有较好的收率。
由于对铜盐有相当大的消耗和对空气敏感，所以仍然有必要为这个重要的反应去发展更好、更高效的合成路线。
最近报道了许多研究小组用催化剂量的吡啶类配体或者三氯化磷类配体来加快或增强乌尔曼反应，使它能够在更温和的条件下反应。
铜催化水相Ullmann类型偶联反应研究进展_李正凯
综述与进展
咯、吲哚、苯并吡唑等一系列氮杂环都可以高效的与碘 代芳烃类底物反应, 最高产率可以达到 90%. 但是溴代 底物在该条件下效果较差(Eq. 9).
随后 , 该课题组 [13] 又发展了一种新颖的水溶性联 吡啶氮氧化物配体, 结合简单铜盐 CuSO4, 在不加相转 移催化剂的条件下, 也可以有效的催化氮杂环与卤代芳 烃的 C-N 偶联反应(Eq. 4). 该催化体系对于反应底物有 良好的官能团兼容性, 甚至带羟基或氨基的卤代芳烃都 无需保护, 得到较好的结果. 但是富电子的卤代芳烃效 果相对较差, 例如对甲氧基溴苯与咪唑只得到 32%的偶 联产物.
* E-mail: zhouxiangge@ Received January 16, 2013; revised February 5, 2013; published online February 18, 2013. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 21072132, 21272161). 国家自然科学基金(Nos. 21072132, 21272161)资助项目.
近几十年来, 过渡金属催化的交叉偶联反应一直是 有机化学的研究热点, 也是构建碳碳和碳杂键最为有效 的 方 法 之 一 . 其 中 , Suzuki-Miyaura, Mizoroki-Heck, Kumada, Stille, Negishi 等经典偶联人名反应由于其良好 的底物兼容性、高效率、温和的反应条件等优点得到了 广泛的关注, 在药物、天然产物、染料、以及日用化工 产品的合成和制备中都有着非常重要应用[1]. 但是这些 传统的偶联反应的应用依然受限于稀有的贵金属催化 剂(例如钯, 铑, 钌等)、 难以修饰的配体或者较为苛刻的 无水无氧反应条件等因素. 因此发展其他廉价、简单、 高效的催化体系就成为了有机化学家的研究重点之一. 相对而言, 铜[2]、 铁[3]、 锌[4]等金属在自然界中储量丰富, 且毒性较小 , 已经越来越广泛地应用于有机催化反应 中. 事实上, 早在一百多年前, 金属铜就已经被
铜催化的乌尔曼缩合反应的研究的开题报告
铜催化的乌尔曼缩合反应的研究的开题报告一、选题背景有机合成反应是化学领域研究的重要分支之一，具有广泛的应用和开发价值。
其中，乌尔曼缩合反应是一种重要的有机合成反应，可以从卤代芳烃与有机硫化合物中构建Ar-S化学键。
目前，铜催化的乌尔曼缩合反应在有机合成领域中具有广泛的研究和应用价值，被广泛用于药物合成、材料化学等研究领域。
本文旨在研究铜催化的乌尔曼缩合反应的机理、催化剂的选择、反应条件的优化等内容。
二、研究目的和意义铜催化的乌尔曼缩合反应不仅具有一定的反应效率和选择性，而且有机硫化物是一类极为重要的结构单元，具有广泛的应用价值。
本文主要针对铜催化的乌尔曼缩合反应进行研究，旨在从反应机理、催化剂选择、反应条件优化等方面开展深入的探讨。
这将有助于提高合成反应的效率和反应选择性、降低反应过程的成本，并在药物合成、材料化学等领域中具有重要的应用前景。
三、研究内容和方法本文将在文献调研的基础上，深入探讨铜催化的乌尔曼缩合反应的机理、催化剂的选择、反应条件的优化等内容。
具体研究方法如下：1.文献调研：查阅相关的文献资料，了解铜催化的乌尔曼缩合反应的发展史、研究现状和应用价值。
2.反应机理研究：通过实验方法和相关理论模型，探讨铜催化的乌尔曼缩合反应的机理和反应途径，并对反应路径进行分析和解释。
3.催化剂选择：评价不同类型的催化剂在铜催化的乌尔曼缩合反应中的催化效果，并考察催化剂对反应选择性和活性的影响。
4.反应条件优化：优化反应条件，探究不同反应因素对反应效率和选择性的影响，并确定最优的反应条件。
四、预期成果1.对铜催化的乌尔曼缩合反应的机理进行研究，阐明反应途径和反应条件对反应选择性的影响。
2.评价不同类型的催化剂在铜催化的乌尔曼缩合反应中的催化效果，并探寻催化剂结构与反应选择性之间的关系。
3.通过优化反应条件，提高铜催化的乌尔曼缩合反应的反应效率和选择性。
五、可行性分析铜催化的乌尔曼缩合反应是一个前沿、热点的研究方向，且具有广泛的应用前景。
用于溴氨酸乌尔曼缩合反应的铜粉载体催化剂的制备方法[发明专利]
![用于溴氨酸乌尔曼缩合反应的铜粉载体催化剂的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/88e6631eaef8941ea66e05c2.png)
专利名称：用于溴氨酸乌尔曼缩合反应的铜粉载体催化剂的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：张天永,李彬,费学宁,吕东军,陈都方
申请号：CN201310456366.5
申请日：20130929
公开号：CN103506138A
公开日：
20140115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出了一种用于溴氨酸的乌尔曼缩合反应的含铜载体催化剂的制备方法。
利用粉状海泡石作为铜粉的载体，在硫酸处理后的海泡石上负载铜粉。
将粉状海泡石分散在水中，搅拌，缓慢加入硫酸，调节pH为3，直到混合物中无气泡放出，控制最终pH为3，得到硫酸处理后的海泡石水混合物；将硫酸铜溶于海泡石水混合物中，再加入络合剂，络合时间为30-60分钟；然后，加入甲醛进行还原，还原时间30-60分钟，还原温度45-60℃，得到在海泡石表面负载铜粉的溴氨酸乌尔曼缩合用的催化剂。
本发明的催化剂在现场制备，现场就用于溴氨酸的乌尔曼缩合反应，催化活性较高，省去了对铜粉的复杂预处理；乌尔曼缩合产物收率较高，在93%以上。
申请人：山东宇虹新颜料股份有限公司,天津大学
地址：253000 山东省德州市德城区天衢工业园果园路6号
国籍：CN
代理机构：天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：王丽
更多信息请下载全文后查看。
乌尔曼烷基化反应
乌尔曼烷基化反应
乌尔曼烷基化反应（Ullmann coupling）是一种有机化学反应，用于实现芳香族化合物的碳-碳键形成。
该反应以过渡金属催
化剂的存在下，通过芳香族卤代烃和芳香醇之间的反应，生成相应的芳香族烃。
乌尔曼烷基化反应的机理涉及三个步骤：基质激活、基质交换和还原消除。
首先，过渡金属催化剂与卤代烃发生配位，使其变得更加活泼。
然后，活泼的基质与芳香醇发生反应，交换一个苯基和一个卤素，生成乌尔曼中间体。
最后，通过还原消除步骤，乌尔曼中间体失去一个苯基，形成相应的芳香族烃，并再生催化剂。
乌尔曼烷基化反应在有机合成中具有广泛的应用。
它可以用于构建多种有机分子的碳-碳键，例如药物分子和天然产物。
此外，该反应还可以实现对不对称芳香族化合物的合成，通过选择适当的催化剂和底物。
需要注意的是，乌尔曼烷基化反应通常需要高温和长时间反应，且需要使用有毒的金属催化剂。
因此，在该反应的开发中，也存在一些环境和安全的考虑。
最近的研究工作致力于发展更高效、更可持续的烷基化反应方法，以减少对有毒金属的使用和提高反应的速度和收率。
乌尔曼反应实验报告
一、实验目的1. 熟悉乌尔曼反应的基本原理和操作步骤；2. 掌握乌尔曼反应中铜催化剂的制备和使用方法；3. 通过实验，观察乌尔曼反应的产物，了解反应条件和产物的关系。
二、实验原理乌尔曼反应是指卤代芳香族化合物与铜共热发生偶联反应，得到联芳烃。
该反应以德国化学家Fritz Ullmann的名字命名，是形成芳-芳键的最重要的方法之一。
反应机理如下：在高温（>200℃）下，将芳基卤化物与过量的铜偶联，可获得联芳基。
活性物质是铜（I）化合物，其与第二当量的卤化物进行氧化加成，随后还原消除并形成芳基-芳基碳键。
三、实验材料1. 试剂：苯、碘化苯、铜粉、氢氧化钠、乙醇、盐酸；2. 仪器：烧瓶、酒精灯、蒸馏装置、锥形瓶、磁力搅拌器、温度计、电子天平。
四、实验步骤1. 制备铜催化剂：将铜粉与氢氧化钠混合，加入适量的乙醇，在磁力搅拌下加热至沸腾，保持一段时间，冷却后过滤，用乙醇洗涤，干燥。
2. Ullmann反应：（1）在烧瓶中加入一定量的碘化苯和铜催化剂，加热至200℃；（2）滴加苯，控制滴加速度，使反应物均匀混合；（3）继续加热反应一段时间，直至反应物完全反应；（4）停止加热，冷却反应混合物；（5）将反应混合物倒入锥形瓶中，用盐酸调节pH至中性；（6）过滤，用乙醇洗涤固体，干燥。
五、实验结果与分析1. 反应过程中，观察到反应混合物颜色逐渐由浅变深，说明反应进行得较好；2. 反应结束后，将产物进行干燥，得到联苯；3. 通过薄层色谱（TLC）分析，确认产物为联苯。
六、实验讨论1. 反应条件对产物的影响：实验中发现，提高反应温度、延长反应时间、增加反应物浓度等，均有利于提高产率；2. 铜催化剂对反应的影响：实验中使用了自制的铜催化剂，发现其对反应具有良好的催化效果；3. 反应机理：根据实验结果，推测反应机理如下：首先，铜催化剂与碘化苯发生氧化加成，形成有机铜中间体；然后，有机铜中间体与苯发生亲核加成，生成联苯；最后，有机铜中间体被氧化，恢复铜催化剂的活性。
铜系催化剂应用综述
铜系催化剂应用综述医药化工学院化学工程与工艺专业学生：陈立峰陈峰舒文强陈灵指导老师：摘要铜作为催化剂,具有价格低廉、毒性低等优点, 此外, Cu物种比较温和而且配体简单, 正因为如此,应用Cu 盐进行催化化学反应是目前非常热门的一个领域。
以下介绍Cu催化剂应用的研究与新应用。
关键词铜系催化剂合成甲醇催化剂铜系催化剂热分析铜系催化剂热相分析1 铜系催化剂的各方面应用2.1 Cu 催化交叉偶联反应2.1.1 Ullmann 反应早期的Ull mann反应局限于卤代芳烃和芳基亲核化合物( 如芳胺、酚类、硫酚类等) 之间的偶联.尽管实际起作用的是一价铜络合物,在反应中人们通常使用过量的铜粉.反应的温度通常高达200℃ , 反应的后续处理困难, 反应产物复杂, 反应的产率也不高. 尽管如此, 由于在早期人们没有其它办法来实现亲电性sp2碳与亲核试剂之间的直接偶联,Ullman n 反应仍然被合成工作者大量使用. 1998 年, 马大为等报道了卤代芳烃与A-氨基酸之间进行偶联得到N-芳基-A-氨基酸的反应.这一反应使用C uI作催化剂, 溶剂为DMA, 反应条件较为温和. 利用该反应,他们合成了重要的医药试剂Benz olact am-V8.2001 年, 马大为等又将上述催化体系应用到B-氨基酸的芳基化中, 同样取得了很好的结果(E q.1) . 他们发现B-氨基酸也可以加速反应的进行, 其机理类似于A- 氨基酸的芳基化过程. 利用这一反应,他们成功地合成了SB-214857.(1)Buchwa ld 研究组最终找到了一种通用、温和、简单, 而且高效的碳、氮偶联方法.使用该方法, Buchwa ld 等高产率地合成了一系列的芳香胺、脂肪胺、酰胺以及吲哚等芳基化产物. 作为一个成功的例子, 下面的成环反应可以使用C uI 作为催化剂,N, Nc-二甲基乙二胺作为辅助配体, 通过分子内的胺芳基化来实现( Eq. 2) . 该反应可在室温下进行, 产率很高.(2)同时, 他们还发现该催化体系有很好的选择性. 在单取代酰基肼的氮芳基化中, 以叔丁氧甲酰肼为底物和间位和对位取代的碘苯进行的反应时, 只是得到N-芳基化合物A,而苯甲酰肼和邻位取代的碘苯进行反应时, 得到的是Nc-芳基化合物B( Eq. 3)(3) Buchwa ld 等最近将这一催化体系应用到碳、卤偶联化合物的制备. 他们发现以下的反应可以高效地将芳烃或者烯烃的溴化物转化为碘化物( Eq. 4 .（4）Cuny 等使用( CuOTf) 2PhMe作为催化剂制备了具有生物活性的2-羟基-2c甲氧基二苯基醚(Eq.5) . 他们还应用该反应简捷地合成了有助于神经生长的药物ve rbena chalc one.（5）Venkat arama n[ 46] 报道了CuI催化的碳-硒交叉偶联反应( Eq. 6) . 该反应使用C u I 和2, 2c- 联喹啉亚铜作为催化体系, 以叔丁基钠(对于富电子的芳香碘) 和碳酸钾( 对于贫电子的芳香碘) 作为碱, 合成了十八种的碳) 硒化合物, 最高的产率达到92%.（6）2.1.2Stille 反应Stille反应通常是由钯催化的芳基锡化合物与芳基卤代物之间的交叉偶联反应. 目前该反应已经广泛地被应用在有机合成中, 用于制备各种不对称的芳香交叉偶联产物.由于锡烷化合物对于水汽和空气都是稳定的, 并且对很多的官能团表现出化学惰性,因而它们应用范围很广.同时, 由于Stil le 反应中生成不溶的锡盐类,所以可以很容易实现目标产物与副产物的分离.尽管Stille 反应通常由P d来催化, Roth 等。
Ulman苯偶联反应
Ullmann反应研究的新进展
经过Ullmann反应不断研究发现，其不仅可以实现芳卤的偶联（C-C 键），还是形成C-N键、C-O键、C-S键的有效方法，通过Ullmann反应所生 成的芳基醚、芳基胺、芳基硫醚、烷基醚、烷基胺、烷基硫醚及其衍生物， 实现亲电性sp2碳与亲核试剂之间的直接偶联，被用来合成许多有机分子的 重要中间体，广泛应用于医药、农药、染料及有机导体、有机半导体等领 域中。反应的通式表示如下：
反应在四氢吠喃/甲苯中进行，当卤代芳烃的对位 上有强吸电子基团、酚钠的邻、对位有给电子基团时， 以较高产率得到二芳基醚。
芳卤的偶联
（Ullmann反应）
药物化学
陈明明
铜催化的Ullmann反应
Ullmann反应是由德国化学家Ullmann于1903年发 现的，最初是用卤代芳烃在铜粉存在下加热发生偶联反 应生成联苯类化合物。 反应方程式：
2
X
Cu
Ullmann反应是一般认为通过芳基铜中间体进行 的。到目前为止，对Ullmann 反应的反应机理还不是完 全明了，而且对这方面的研究也比较少，现在较多为人 们所接受的二两种机理： （1)自由基阴离子机理：
该方法操作简单安全, 不需要高压反应釜.反应机理 类似于直接提供氢气为还原剂的Pd/C 催化卤代芳烃偶合 反应．这一体系中利用锌与水反应当场生成氢气使二价 钯还原生成零价钯催化剂, 从而实现新的催化循环.
二价钯催化还原Ullmann 偶合反应:二价钯催化的Ullmann 类型的偶合的反应, 然而二 价钯并不能直接催化芳香卤的偶合, 因此它必须在化学计量的还原剂作用下使二价钯 转化为零价钯, 然后零价钯还原卤代芳烃发生偶合反应, 形成碳—碳键.
氰基化反应制备苯甲腈类化合物
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8.聂海.唐先忠.李元勋N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-二苯基联苯胺的合成[期刊论文]-精细化工2003,20(9)
9.鞠超1,3-二甲基-咪唑啉-2-酮的合成工艺优化及应用[学位论文]2009
10.崔建兰微波辅助迈克尔加成反应和乌尔曼反应的研究[学位论文]2007
本文链接:/Thesis_Y1804520.aspx
2.薛震.任光福.贾凯凯.张玉祥.XUE Zhen.REN Guang-fu.JIA Kai-kai.ZHANG Yu-xiang N-(联苯基)苯并吲哚的合成研究[期刊论文]-化学工程师2009(9)
3.薛震.张玉祥.Xue Zhen.Zang Yuxiang N-(对甲基苯基)苯并吲哚的合成研究[期刊论文]-化工中间体2009,5(7)
6.宋晓光铜催化不对称分子内O-H键插入反应研究[学位论文]2010
7.吴杰颖.李建凤.崔春梅.汪徐春.周I Chun-mei.WANG Xu-chun.ZHOU Hong-ping三-(4-吡唑基)苯基胺的合成及其晶体结构[期刊论文]-合成化学2008,16(3)
铜催化乌尔曼反应的研究
作者:孙贡磊
学位授予单位:浙江师范大学
1.张慧氨基酸促进的铜(Ⅰ)催化的乌尔曼反应的研究——芳基卤化物与硫酚(醇)、胺、含氮杂环交叉偶联反应的研究[学位论文]2005
4.朱志博.蔡玉春.ZHU Zhi-bo.CAI Yu-Chun对称排列的咔唑基树状分子的合成及其光物理性能和电化学性能[期刊论文]-化学研究2010,21(2)
5.朱志博.王光荣.ZHU Zhi-bo.WANG Guang-rong4-咔唑基-N-(3',4'-二甲苯基)-1,8-萘二甲酰亚胺作为电子传输材料的实验和理论研究[期刊论文]-化学研究2009,20(4)