过渡金属铜催化下酰胺与芳基卤化物的偶联反应探索
CuI催化酰胺与卤代烃偶联反应的研究
为一种廉价 、低毒的金属催化剂 ，应用价值也相对 比较 高 ，越 来 越受 到科研 工作 者们 的青 睐＿ ４ Ｉ 。
酰胺 是一 种 在生 物 、医 药 、电子 材料 等 方 面应 用 都 很 普 遍 和 重要 的化 合 物 ，在 酰胺 的 Ｎ 一 烃 基 化
产物 巾 ，很 多都 具有 药物 活性 。凶此 ，铜 盐 催 化酰 胺 与 卤代 烃 的交叉偶 联 反应具 有重 要应 用价 值 。
ｌ Ｃ … ｕ ｌ 。 Ｉ ， ， 小 当 吾 配 体 ｌ ｌ ｌ
Ｎ Ｈ ’
Ｈ Ｎ ＭＲ （ 溶剂 Ｃ Ｄ Ｃ １ 。 ，工作频率 ６ ０ ０ ＭＨ ｚ ）的 化学位移 值分别为 ７ ． ８ ５ ｘ １ ０ （ 双峰 ，耦合常数为 ５ ． ８ Ｈ ｚ ，３个 氢 的峰 面积 积 分 ） ，７ ． ６ ３ ｘ ｌ ０ （ 双峰 ， 耦合常数为 ６ ． ９ Ｈ ｚ ，２个 氢 的峰 面 积 积 分 ） ，７ ． ５ ３ ｘ
１ Ｃｕ ｌ 催化 酰胺 与 卤代烃偶 联 反应 实验
１ ． １ 实验试 剂
国药 集 团化 学 试剂有 限公 司生产 的分析 纯 实验 试 剂 包 括 ：Ｃ ｕ Ｉ ，碘 苯 ，Ｋ ： Ｃ Ｏ ３ ，Ｋ ３ Ｐ Ｏ ４ ，Ｋ Ｏ Ｈ，ｔ —
Ｂ ｕ ０一 Ｋ ＋ ，１ ．２ 一 环 己二 胺 ，苯 甲 酰胺 ，二 甲基 亚砜
是８ ５ — １型磁 力 搅 拌 器 ：二 是 Ｒ Ｅ 一 ５ ２ Ａ型 旋
转 蒸发 仪 ；三是 布 鲁 克 皇冠 （ Ｂ ｒ ｕ ｋ ｅ ｒ Ａ Ｖ Ａ Ｎ Ｃ Ｅ ） 系 列
这一 领域研 究 的热 点 】 。Ｃ — Ｎ键 的有机 化合 物 被广 泛应 用 于 医药 、聚合 物 、各 种精 细 化 Ｔ品 的合 成实 践 中 ，为 社会 带来 了 巨大 的经济效 益 。 人 们对 于 采 用钯 （ Ｐ ｄ ） 、铑 （ Ｒ ｈ ）等金 属 作 为 偶 联 反应 的催 化 剂 已经不 陌生 ，其催 化效 率 也 比较 高 ，然 而 ，由于 它们 价格 昂贵 、对 环境 会造 成破 害 等客 观原 因 ，使 其逐 渐被 淘 汰 。 ： ２ ０ １ ６ － １ ０ — ０ ８ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ６ － １ １ — ０ ８
Cu（acac）2催化酰胺与卤代烃偶联反应研究
Cu（acac）2催化酰胺与卤代烃偶联反应研究张政;王燕虾;陈宇;徐嗣昌;袁宇【摘要】Amide cross-coupling reactions involving C -N have an important application value .The amide arylation reaction was achieved under a very mild condition with copper acetylacetonate as a catalyst and potassi -um carbonate as a base .Only 10 mol%of the catalyst can achieve a good catalytic effect .%酰胺参与的C-N交叉偶联反应有着重要的应用价值。
研究得乙酰丙酮铜盐催化，碳酸钾作为碱性试剂的酰胺芳基化反应很温和，且只使用10 mol％的催化量催化剂就能达到很好的催化效果。
【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P43-45,65)【关键词】酰胺;交叉偶联;卤代烃【作者】张政;王燕虾;陈宇;徐嗣昌;袁宇【作者单位】扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002; 上海新亚药业邗江有限公司，江苏扬州225127;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002【正文语种】中文【中图分类】O623.130 引言狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的生成C-N键的反应，可分为交叉偶联[1]和自身偶联反应[2]。
亲电性不饱和碳和亲核性碳、氮等杂原子经过过渡金属的催化可直接成键，在有机合成上这种C-C和C-N等杂原子键的形成方法具有重要用途，特别为合成一系列芳基烯烃和炔烃化合物开辟了新的途径[3]。
分子噻蒽化修饰及偶联反应研究进展
第43卷第4期田俊等：分子噪蔥化修饰及偶联反应研究进展447DOI：10.13822/ki.hxsj.2021008110化学试剂,2021,43(4),447-453f Y XY A，气；综述与进展!分子嘍蔥化修饰及偶联反应研究进展田俊'，高文超…S姜雪峰7(1•太原理工大学生物医学工程学院，山西太原030024；2.华东师范大学化学与分子工程学院，上海200062)摘要：嗟蔥镭盐是近几年来研究较为热门的一个偶联模块，其具有制备简单、活性高、选择性好、转化模式多样等特点。
该機盐可通过多种未活化的芳炷或者烯炷与嚨蔥亚矶直接曝恿化合成，并可兼容多种官能团，尤其适合多种复杂分子的后期曝蔥化修饰，所得到的囉蔥锋盐结构可通过金属偶联以及光氧化还原偶联等模式引入多种重要官能团。
综述了近3年嗟蔥後盐的发现及发展过程、制备及反应机制，以及利用其作为原料进行芳怪的三氟甲基化、轻基化、氨基化、氟化、硼基化以及硅基化等转化。
关键词：嘍蔥化；曝蔥後盐；光氧化还原；后期修饰中图分类号：0622.7文献标识码：A文章编号：0258-3283(2021)04-0447-07Advances on the Thianthrenation for Molecular Decoration and Cross-coupling Reaction TIAN Jun,GAO Wen-chao *1,2, JIANG Xue-feng*2(1.College of Biomedical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan030024,China；2.School of Chemistry and Molecular Engineering,East China Normal University,Shanghai200062,China),Huaxue Shiji,2021,43(4), 447~453Abstract:As one kind of attractive coupling building blocks,thianthrenium salts features ready preparation,high reactivity,site-selective installation,and multiple transformations.Thianthrenium salts can be synthesized directly from the reaction of unactived arrenes or alkenes with thianthrene-S・oxide in the presence of acids,and this functionalization can be well tolerated with a series of functional groups,and especially for the late-stage thianthrenation of complex molecules.The thianthrenium salts can be transformed to diverse functional groups via photoredox catalysis or metal catalysis.This review summarized the discovery and development of thianthrenium salts,and the corresponding preparation and reaction mechanism.Furthermore,diverse transformations including trifluoromethylation,oxygenation,amination,fluorination,borylation, with thianthrenium salts were also discussed.Key words:thianthrenation；thianthrenium salts；photoredox；late-stage modification1嘍蔥镭盐的结构与发现早在上世纪50年代，有研究发现将嗟蔥分子溶解到浓硫酸中可以得到一个紫红色的溶液，电子自旋共振波谱(Electron-spin Resonance Spectroscopy)检测证明，该溶液中含有自由基物种。
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］
Cu催化的偶联反应的研究进展资料
Dawei. Ma, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12459 Org. Lett., 2001, 3, 2583
二、Cu催化的C-O偶联反应
二、Cu催化的C-O偶联反应
X + R1 X=Br, I HOR2 CuI, L, additive solvent, △ R OR2
Cu催化的偶联反应的研究进展
金薇 导师：万伯顺 研究员 2008.06.02
内容介绍
引言 铜催化的偶联反应的研究进展 一、Cu催化的C-N偶联反应 二、Cu催化的C-O偶联反应 三、Cu催化的C-S偶联反应 四、Cu催化的C-C偶联反应 结论与展望
引言
自从20世纪初 Ullmann和Goldberg报道了Cu催化的 C(aryl)-N，C(aryl)-O，C(aryl)-C成键反应后一直到 20世纪70年代Cu催化是形成这一类结构的最主要的催 化体系。1980年Migita小组首次报道了钯催化的芳基 卤化物与胺、硫醇等的偶联。随后，钯催化体系由于 其高效性逐渐取代了铜催化体系而成为人们争相研究 的热点。最近钯催化的C-X成键也有了一些新的突破， 尤其是对于氯代芳烃作为芳基化的底物。不过，由于 钯催化剂自身比较昂贵，且对环境不友好，近些年人 们又将注意转移到了温和的铜催化的交叉偶联反应上， 从而使得Cu催化的C(aryl)-X成键反应成为有机合成领 域中非常重要的工具。
W. Deng, Y.-F. Wang, Y. Zou, L. Liu, Q.-X. Guo, Tetrahedron Lett. 2005, 45, 2311
ArX + NuH
Cat: CuBr ligand: β-keto ester Cs2CO3 r.t.～80℃
铜催化的偶联反应
水相中铜催化的偶联反应摘要在胺的、醇、硫醇等的芳基偶联反应中，铜是一种强有力催化剂，但是，这些是在有毒的有机溶剂中进行的。
因此，使用温和的和良性的水作为溶剂已经引起了关注。
这里回顾了最近的铜催化的水相中的偶联反应。
并且对于水相反应中水的作用和铜催化的C-N键的形成进行了简述。
引言在过去的几年当中，对于碳杂键的建立，铜催化剂被认为是一种有效的物质，并且在工业生产中得到了使用。
在这一类型的反应中，许多的温和的不同于以往在反应中使用的有害的有机溶剂水被开发。
这一工作实现了绿色化学的目标，避免了少量的有机溶剂带来的环境污染问题。
在许多的绿色溶剂中水是比较理想的[1]。
水被认为是一种比较好的良性溶剂。
在化工的生产中，水是一种消费较低、安全、使用和绿色的物质。
而在偶联反应中水不仅是一种好的溶剂而且还影响着反应的速度。
水的作用在反应中，催化剂和化学计量的水在提高反应速率和化学反应选择和立体选择性上都有很大的影响[2]。
据报道一些研究的工作者认为水能够加速反应，这主要归咎于有机物质的疏水作用。
在反应中，由于有机物质不溶于水中这样它们能够和好的聚集在一起，紧密的接触而更好的反应。
这是因为反应物的非极性部分不能与水有很好的相容性而致，同时这对于在许多的有机溶剂中的反应有较好的立体和电子效应的影响[3]。
然而,在么有加溶剂的情况下，让有机反应物很好的接触却没有得到好的产率，这可能是由于水的加入形成氢键的作用吧！另一方面，有报道说，某些在水中发生的反应的加速和得到很高的产率的现象是因为有机反应物只能在水相的表面，以致这一反应发生在水相和有机相的界面一点接着一点地发生[4]。
报道还说在这样的反应体系中，不均匀性是加速反应的必要条件同时报道不均匀不是提高产率的原因。
报道还说氢键是发生加速反应的重要因素而不是前面说的由于紧密接触引起的。
最近有报道支持这一说法[5]，有人通过研究水分子在水和油界面的行为，得出水分子在界面容易和产物形成氢键。
铜催化的偶联反应
铜催化的偶联反应作者：佟林来源：《科技创新与生产力》 2016年第7期佟林（江苏蓝丰生物化工股份有限公司，江苏新沂 221400）摘要：文章介绍了铜催化偶联反应，设计了铜催化偶联反应实验步骤并优化了反应条件，讨论了反应条件的优化与筛选、反应溶剂的选择、反应碱的选择、催化剂量的选择、目标产物的核磁表征，指出在铜催化C-S偶联反应中，以KOH为碱、DMSO为溶剂的超强碱体系催化碘代芳烃与硫酚发生偶联反应，收率较高。
关键词：铜催化；交叉偶联；Ullmann；二苯硫醚中图分类号：O643.32；O625.72 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.07.106收稿日期：２０16－03－30；修回日期：２０16－05－06作者简介：佟林（1985-），男，江苏新沂人，助理工程师，主要从事应用化学研究，E-mail：379166092@。
C-N，C-O，C-S结构广泛存在于具有生理活性的天然产物、药物及聚合物材料中。
C-X（N，O，S）键的形成是有机化学中重要反应之一，利用该反应可以合成很多复杂结构的分子。
过渡金属催化的Ullmann偶联反应是实现此类化学键合成反应中最为常用且有效的一种手段。
过渡金属催化的交叉偶联反应条件温和，可以高效地合成一系列包含C-X（N，O，S）键的芳基化合物，从而在染料、医药、农药、日用化工品以及高聚物的制备中有着广泛的应用[1-2]。
1 铜催化偶联反应简介与Pd催化方法相比，Cu催化方法价廉易得，并对环境相对友好，近年来受到人们的普遍关注。
传统的Cu催化体系需要高温、强碱、计量的Cu或Cu盐、较长反应时间等比较苛刻的条件。
经研究发现，合适配体的应用有助于提高Cu催化反应的活性，人们开始倾向于寻找更加温和高效的配体来促进该反应，研究取得了一定的进展，尤其是对于芳基卤化物的研究。
经过几十年的发展，Cu催化剂实现C-X（N，O，S）交叉偶联反应不仅成为有机合成研究的一个新热点、过渡金属催化领域中的一个新动向，而且成为化学工业绿色化进程中的一个挑战性课题[3-9]。
钯等过渡金属催化的卤代芳烃和胺的偶联反应_张贞发
2002年第22卷第10期,685～693有机化学Chinese J ournal of Organic ChemistryVol.22,2002No.10,685～693·综述与进展·钯等过渡金属催化的卤代芳烃和胺的偶联反应张贞发 周伟澄(上海医药工业研究院化学制药事业部 上海200437)摘要 综述了钯等过渡金属催化的卤代芳烃或芳基磺酸酯和胺的偶联反应以及催化这一新反应的催化剂的发展和应用.用于该反应的配体由P(o-tolyl)3发展到BINAP及二烷基芳基膦,其底物由溴代芳烃扩展到经济易得的氯代芳烃及磺酸酯和各种胺.关键词 芳香胺,钯催化剂,膦配体,胺基化,芳基化Coupling Reaction of Aryl Halides or Triflates withAmines Catalyzed by Palladium and Other Transition MetalZHANG,Zhen-Fa ZHOU,Wei-Cheng(Department of Chemistry,Shanghai Ins titute o f Pharmaceutical Industry,Shanghai200437)A bstract The coupling reaction of aryl halides or triflates with a mines catalyzed by transition metal has rapidlybecome a valuable synthetic protoc ol for a variety of applications.The ligands applied in this r eaction develop from the stereo-hindered monodentate phosphine to the chelating ligand and then to the dialkylarylphosphine.And the substrates cover aryl halides or ar yl triflates and nearly all kinds of a mines.In this review the progress made in the ligands,mechanism and the applications of this reaction was described.Keywords aromatic amine,palladium catalyst,phosphine ligand,amination,arylation 在天然产物、药物及其它化工产品中芳香胺结构普遍存在.尽管现有的芳香胺的合成方法很多[1].但目前常用的方法都各有其局限性:(1)芳香环的硝化还原法和其他官能团的相容性差.(2)Ullmann 合成法经常需要较高的温度,而且副反应多,通用性差.(3)S N Ar反应则只适用于缺电子芳环.因此,发展新的形成C Ar—N键的方法是很有意义的.通过过渡金属催化的偶联反应来形成C Ar—C 键在近来已发展成为一种重要的合成方法,例如Kumada,Stille,Suzuki和Negishi等反应[2].相对而言,通过过渡金属催化的偶联反应形成C Ar—杂原子键的发展远不如形成C Ar—C键成熟,但最近几年对C Ar—N键形成的研究发展很快.有逐渐成为构建C Ar—N键的常用合成方法之势.Hartwig和Buchwald 几年前分别联系他们自己的工作做过很好的综述[3～5].最近对这一反应的研究又有许多新的进展,本文以配体的发展为线索联系其实际应用综述该反应近年来的发展.1 钯催化的胺和卤代芳烃的偶联反应的发现1983年Kosugi等发现三丁基胺基锡在二价钯络合物催化下可以和溴代芳烃反应生成相应的芳香胺(方程式1)[6].该反应只适用于电中性邻位无位阻的溴代芳烃和脂肪仲胺的锡化物的反应.研究的配体中P(o-tolyl)3是最好的选择.E-mail:zhangzhenfa@yahoo.co mR eceived October12,2001;revised January8,2002;accepted February19,2002. 1994年美国的两个研究小组几乎同时报道了这一反应的进一步研究进展[7].他们实现了含有烷氧基,胺基,烷氧羰基取代的溴代芳烃和仲胺的偶联(方程式2)[8].这些反应的缺点是显而易见的.胺基锡化物的毒性大而且不稳定,底物的适用面窄.过渡金属催化的胺和卤代芳烃的偶联反应真正引起人们的注意是在锡试剂被成功替代之后.1995年Hartwig 及B uchwald 研究小组同时发现,将胺和卤代芳烃在碱的存在下直接进行钯催化偶联却能得到更好的结果.伯胺与缺电子和 或邻位有取代的溴代芳烃的偶联也能实现[9].这反应还可以成功地推广到卤代芳代烃和胺,以至酰胺的分子内偶联[10].2 配体的发展碱存在下胺和卤代芳烃的催化偶联确立了这一反应的基本要素,但以P (o -tolyl )3络合的钯做催化剂的体系仍具有明显的局限性.这主要表现在许多伯胺、链状仲胺、卤代杂环以及芳基磺酸酯参加的反应.因此以后的研究主要集中于考察不同配体对络合物催化作用的影响.2.1 最初应用的螯合型配体1996年Hartwig 和Buchwald 又同时分别报道了两种不同的螯合型配体DPPF 和BI NAP .它们和钯的络合物催化的反应大大地扩展了胺和卤代芳烃偶联的适用范围.螯合型配体的应用是这一反应发展中重要的一步.这在上述综述中已有阐述,本文只涉及最近的发展.2.1.1 BINAP 配体BINAP 目前已成为这一反应中应用得最广泛的配体,Buchwald 最近对它的适用范围做了详细的探讨[11].强碱Na OBu -t 存在下,BINAP 是许多伯胺和溴代芳烃钯催化偶联的配体(方程式3).富电子芳环邻位有取代时也适用.某些仲胺的偶联也可以用Pd 2(dba )3 BINAP (dba :PhCH CHC (O )CH C HPh )催化(方程式4).将强碱以Cs 2CO 3代替,许多含有不能与强碱共存的基团,如可烯醇化羰基、硝基、酯等取代的芳烃都是良好的底物,大大地扩展了官能团的适用范围(方程式5).Tanour y 等运用这一反应开发了抗真菌药伊曲康唑类似物新的合成路线[12].它是迄今为止成功的偶联底物中结构最复杂,官能团最丰富的例子.这也显示了这一反应的巨大潜力(方程式6).686 有机化学Vol .22,2002 Hong 则因此在仲胺存在下实现了伯胺和仲胺的选择性芳基化(方程式7)[13,14].BINAP 较P (o -tolyl )3另一个优越性还在于它和钯的络合物对分子间的催化偶联反应的立体化学有良好的预见性.Marinetti 应用这一特点合成了Azew -tidine 的衍生物,没有消旋产物生成(方程式8)[15].BINAP 和钯的络合物也催化亚胺和卤代芳烃的偶联.因此它也可以作为合成苯胺的一种方法[16,17].Bolm 首先用Pd (OAc )2 BINAP 实现磺亚胺和卤代芳烃的偶联[18,19].最近Hamat 利用这一反应发展了[3+3]成环合成苯并噻嗪的新方法(方程式9)[20].酰胺和卤代芳烃的分子间偶联远不如分子内偶联容易.Madar 最近则在新型抗菌药唑烷酮的合成中以Pd 2(dba )3 BI NAP 催化的偶联反应构建了Dup -721的C Ar —N 键(方程式10)[21].2.1.2 DPPF 配体DPPF 也有广泛的适用性,它和钯的络合物催化苯胺和卤代芳烃的偶联(方程式11)[23].亦催化脂肪伯胺及甲基苯胺和缺电子芳烃的偶联(方程式12).最近Song 等将DPPF 和钯的络合物对伯胺偶联良好的催化作用推广到肼的分子内偶联,合成了吲唑(方程式13)[24].DPPF 和钯的络合物运用于唑类和亚胺等sp 2-N 的偶联也是合适的[25].咪唑、吲哚和咔唑都能和溴代芳烃偶联.亚胺也是如此,而且速度更快.2.2 最近发展的新型配体2.2.1 三芳基膦系列BINAP 和钯的络合物催化苯胺与溴代芳烃的偶联需要较高的催化剂载量.Buchwald 在1998年发展了对此类偶联效率更高但却相对便宜的螯合配体DPEphos (1)[26].1尤其适用于苯胺和溴代芳烃的钯催化偶联,对底物的立体位阻有很好的适应性(方程式14).687No .10张贞发等:钯等过渡金属催化的卤代芳烃和胺的偶联反应 Leewen 发现配体Xantphos (2)的应用范围可以扩展到脂肪伯胺或烷基哌嗪的偶联[27].而Buchwald 则利用2的络合物实现了伯胺的分步芳基化(方程式15)[28].之后Buchwald 又发现对腙和卤代芳烃的钯催化偶联2是比BI NAP 更有效的配体[29].并据此发展了新的吲哚合成法(方程式16).最近他又以2和钯的络合物为催化剂顺利实现酰胺和卤代芳烃的分子间偶联[30].这是这一类偶联的首次成功,只对钝化的卤代芳烃及氯代芳烃难于发生.而Artamkina 则运用此方法合成了一系列的双芳基化的脲(方程式17)[31].2.2.2 二烷基膦类氯代芳烃经济易得,其偶联反应对实际生产有重要意义,所以它成为最近研究的重点.目前发现的配体中对这类底物最成功的就是二烷基膦类.Har -twig 发现3,4和钯的络合物都是氯代芳烃和胺偶联的催化剂[33],苯胺、脂肪伯胺和仲胺都是很好的底物,这是脂肪伯胺和非活化氯代芳烃偶联的首例(方程式18),溴代和碘代芳烃的偶联条件很温和,以此为催化剂首次实现了芳基苯磺酸酯的偶联(方程式19).在所有的底物胺中以链状胺的偶联最难于有效进行,Buchwald 发现弱的双齿配位体5a 和钯的络合物能有效地改善这一现象.最近B ei 发现的Pd -(dba )2 5b 催化氯代芳烃的和某些链状胺的偶联有较好效果(方程式20)[34].688 有机化学Vol .22,2002在寻找氯代芳烃钯催化偶联的配体的工作中,Buchwald 发现6和钯的络合物能催化氯苯和吡咯的偶联但需要加热[35].用7这种单膦弱双齿配位体最早实现了活化的氯代芳烃的室温偶联[36].9,10和钯的络合物则催化未活化的氯代芳烃的室温偶联.这些都是卤代芳烃及芳基磺酸酯钯催化偶联很好的配体[37].它们是迄今为止所研究的催化体系中最好的配体.对几乎所有研究过的底物组合都适用.对于氯代芳烃偶联出色的催化作用是这一系列配体的钯络合物最突出的优点:室温下10和钯的络合物催化各种胺和氯代芳烃的偶联(方程式21和22),加热条件下适用范围更广.含有不能耐受强碱的官能团的氯代芳烃的偶联在用K 3PO 4代替强碱时,通常硝基、酯基、氰基都能得到保留.此时配体以7,9更适合.卤代吡啶的偶联不能用P (o -tolyl )3和钯的络合物有效催化.虽可以通过螯合型配体BINAP 而取得[22],但也只适用于溴和碘代吡啶.10和钯的络合物则催化各种氯代吡啶和胺的偶联,配体7,9有时更有效(方程式23).10和钯的络合物催化芳香胺和溴代芳烃的室温偶联,加热条件下适用范围更广,对于芳胺的偶联,这一系统是迄今为止发现的对这类底物最合适的催化剂之一(方程式24).缺电子芳基磺酸酯的偶联常因为强碱的破坏而收率降低.10和钯的络合物首先实现了芳基磺酸酯的室温偶联.虽然缺电子芳环仍然存在上述缺点,但可以通过在加热时选择K 3PO 4而扩展其适用范围(方程式25).通常碘代芳烃不是比溴代芳烃更好的反应底物.最近Buchwald 发现以7,9为配体,碘代芳烃的钯催化偶联明显改观(方程式26)[38].689No .10张贞发等:钯等过渡金属催化的卤代芳烃和胺的偶联反应 对于唑的芳基化,用DPPF 和钯的络合物催化对富电子芳烃的反应时间较长,用P (Bu -t )3则存在碳芳基化的副反应.Buchwald 选择这一系列的合适配体发现其应用范围大大扩展[39].对于富电子卤代芳烃和唑的位阻都有很大的适应性(方程式27).2.2.3 三烷基膦类Masakaz 最早将P (Bu -t )3应用于单取代芳基哌嗪[40],三芳胺[41]的制备和咪唑的氨基化[42].Hartwig发现它和钯的络合物催化溴代芳烃的室温偶联[43a ].氯代芳烃偶联的温度比相应的溴代物高(方程式28). P (Bu -t )3和钯的络合物催化唑类和卤代芳烃的偶联比用DPPF 和钯的络合物条件温和得多.Hartwig 用P (Bu -t )3为配体首先实现了氨基甲酸酯的分子间偶联.最近Hartwig 发现P (Bu -t )3和钯的络合物对于催化小分子的芳胺和溴代芳烃的偶联聚合反应产率高(方程式29).而且几乎不存在碳碳偶联,芳基迁移和还原去卤成芳烃的产物.以此催化剂制得的聚合物分子量大大提高,而且环聚产物几率小,钯残留低[43b ].2.2.4 其他配体由于这类偶联反应独特的适用范围,寻找经济有效的催化剂越来越成为关注的焦点.最近几年有许多有意义的尝试.Guido 等在含水体系中以BI NAS -6(11)为配体的钯催化体系实现活化卤代芳烃和苯胺的偶联[44].产物分离以后催化剂可以重复使用.Buchwald 最近以树脂12成功地实现了各种卤代芳烃和各种胺的偶联[45].收率高而且产物分离异常简单,催化剂可以再循环多次而保持相似的收率(方程式30).Hartwig 等发现用N -杂环卡宾配体13和Pd (OAc )2配合可以催化氯代芳烃和仲胺的室温偶联[46].它是首次实现氯代吡啶和胺室温偶联的配体.也是目前非活化氯代芳烃钯催化偶联的催化体系中效率最高的.最近Li 等发现非常简单的配体亚膦酸R 1R 2POH 即能和Pd (dba )2配合催化哌啶与氯苯的偶联.它因其简单经济而且对氯代苯有效的优点而具有诱人的开发前景[47](方程式31).690 有机化学Vol .22,20023 钯催化的卤代芳烃和胺偶联的反应机理由于有钯催化的形成C A r —C 键的理论基础,这一反应的机理研究一开始就和它的应用联系在一起展开了.Hartwig 对卤代芳烃和胺偶联的机理作了详细的研究[48],并对单齿配位体的反应机理做过很好的综述,在此不再赘述.最近的发展是对双齿配位体络合物催化的偶联反应机理的全面了解.3.1 双齿配位体络合物催化的偶联反应机理Hartwig 最近报道了对于双齿配体钯络合物的催化机理的研究结果.它和单齿配位体的络合物催化机理在很多方面是明显不同的.详细的速率方程支持这样的过程[49]: 对Pd (binap )2催化的伯胺的偶联见Scheme 1.对于Pd (binap )2催化的仲胺的偶联.中间体的稳定性不如相应的伯胺.主要的副反应来自于芳基迁移,所以Pd (binap )2催化仲胺的偶联总的说来比伯胺的偶联产率低而且催化剂载量大.对于Pd (dppf )2催化的苯胺的偶联见Scheme 2决定催化效率的步骤是氧化加成一步.对于Pd -(dp -pf )2催化的苯胺的偶联中间体虽然存在芳基迁移,但更明显的是氨基交换.这也解释了二芳基化副反应的原因.3.2 副反应及其影响因素卤代芳烃和胺偶联的主要副反应是卤代芳烃的还原脱卤形成芳烃.通常认为是通过中间体的β-摄氢然后还原消除形成的.但对于双齿配位体,标记试验表明,其芳烃的来源不只β-摄氢一种.对单齿配位体立体位阻越大还原消除产物比例越大.Hartwig 系统地阐述了双齿配位体的立体因素、电子因素和夹角对络合物催化性能的影响.中等位阻和小夹角的配体具有较高的偶联产物比例.对于底物而言,胺的立体位阻会增加芳烃副产物的比例,卤代芳烃的位阻则相反[50].Scheme1Scheme 2691No .10张贞发等:钯等过渡金属催化的卤代芳烃和胺的偶联反应 4 发展中的其它过渡金属催化剂Buchwald[51]首先报道了Ni 催化的氯代芳烃和胺的偶联.Fort [52]最近以Ni (bpy )2催化实现了氯代芳烃和脂肪仲胺的偶联.多氯代芳烃可以完全胺基化[53],哌嗪可以不经保护而实现选择性单芳基化或双芳基化(方程式32)[54].最近Lipschutz[55]发现的催化剂Ni C 也可以在DPPF 的配合下催化氯代芳烃的偶联(方程式33). Gujadhur 发现的Cu (PPh 3)3Br 能催化碘代芳烃和苯胺的偶联[56].这些方法由于底物和催化剂相当经济,对于工业化的研究有重要意义.马大为等则研究了Pd (PPh 3)4 CuI 对溴代芳烃和氨基酸的偶联,以易得的试剂实现了较好的收率[57].5 结论综上所述,我们可以发现钯催化的卤代芳烃和胺的偶联反应最近已得到迅速的发展.其配位体由最初的P (o -tolyl )3发展到双齿配位体使该反应的适用范围大大扩展.烷基磷配位体的发展则使这一反应的条件更温和而且适于氯代芳烃等经济的底物.包括Ni ,Cu 等金属催化的偶联反应的发现也将使这一反应走向生产成为可能.References1 M arch ,J .A dvanced Organic Chemis try ,4th ed .,Weily ,New York ,1992,p .641.2 Suzuki ,A .In M etal Catalyzed Cr oss -Coupling Reactions ,Eds .:Diederich ,F .;Stang ,P .J .,Wieley -VCH ,Weiheim ,1998,Chapter 2.3 Hart wig ,J .F .A ngew .Chem .,Int .Ed .Engl .1998,37,2046.4 (a )Wolfe ,J .P .;Wagaw ,S .;Marcous ,J .F .;Buchwald ,S .L .Acc .Chem .Res .1998,31,805. (b )Belfield ,A .J .;Brown ,G .R .;Fobister ,A .J .Tetra -h edr on 1999,55,11399. (c )Hartwig ,J .F .A cc .Chem .Res .1998,31,852.5 Yang ,B .H .;B uchwald ,S .L .J .O rganomet .Chem .1999,576,125.6 Kosugi ,M .;Kameyama ,M .;Migita ,T .Chem .Lett .1983,927.7 Paul ,F .;Patt ,J .;Hartwig ,J .F .J .A m .Chem .Soc .1994,116,5969.8 Guram ,A .S .;Buch wald ,S .L .J .Am .Chem .Soc .1994,116,7901.9 Guram ,A .S .;Rennels ,R .A .;Buchwald ,S .L .Angew .Chem .,Int .Ed .Engl .1995,34,1348.10 Wolfe ,J .P .;Rennels ,R .A .;B uchwald ,S .L .Tetrahe -dron 1996,52,7525.11 Wolfe ,J .P .;Buch wald ,S .L .J .Org .Chem .2000,65,1144.12 Tanoury ,G .J .;Senanayake ,C .H .;Hett ,R .;Kuhn ,A .M .;Kessler ,D .W .;Wald ,S .A .Tetr ahedr on Lett .1998,39,6845.13 Lopez -Rodriguez ,M .L .;Ben hamu ,B .;Ayala ,D .;Rominguera ,J .L .;Mucia ,M .;Ramos ,J .A .;Viso ,A .Tetrahedron 2000,56,3245.14 Hong ,Y .;Senanay ake ,C .H .;Xiang ,T .;Vanden -bossche ,C .P .;Tanoury ,G .J .;Bakale ,R .P .;Wald ,S .A .Tetrahedron Lett .1998,39,3121.15 Marinetti ,A .;Hubert ,P .;Genet ,J .P .Eur .J .O rg .Chem .2000,1815.16 Wolfe ,J .P .;Ahman ,J .;Sadighi ,J .P .;Singer ,R .A .;Buchwald ,S .L .Tetr ah edr on Lett .1997,38,6367.17 Purohit ,V .;Basu ,A .K .Org .Lett .2000,2,1871.18 Bolm ,C .;Hildebrand ,J .P .Tetrahedron Lett .1998,39,5731.19 Bolm ,C .;Hildebrand ,J .P .J .Org .Chem .2000,65,169.20 Harmata ,M .;Pavri ,N .A ngew .Chem .,Int .Ed .1999,38,2419.21 Madar ,D .J .;Kopecka ,H .;Pireh ,D .;Pease ,J .;Pli -ushchev ,M .;Sciotti ,R .J .;Wiedeman ,P .E .;Djuric ,S .W .Tetrahedron Lett .2001,42,3681.22 Brown ,J .A .Tetrahedro n Lett .2000,41,1623.23 Driver ,M .S .;Hartwig ,J .F .J .A m .Chem .So c .1996,118,7217.24 Song ,J .J .;Yee ,N .K .Org .Lett .2000,2,519.25 Mann ,G .;Hartwig ,J .F .;Driver ,M .S .;Fernandez -Ri -vas ,C .J .A m .Chem .Soc .1998,120,827.26 Sadighi ,J .P .;Harris ,M .C .;Buch wald ,S .L .Tetrahe -dron Lett .1998,39,5327.692 有机化学Vol .22,200227 Guari,Y.;Van Es,D.S.;Reek,J.N.H.;Kamer,P.C.J.;Van Leeu wen,P.W.N.M.Tetrahedro n Lett.1999,40,3789.28 Harris,M.C.;Geis,O.;Buchwald,.Chem.1999,64,6019.29 Wagaw,S.;Yang,B.H.;Buch wald,S.L.J.Am.Chem.Soc.1999,121,10251.30 Yin,J.;Buchwald,.Lett.2000,2,1101.31 Artamkina,G.A.;Sergeev,A.G.;Beletskaya,I.P.Tet-rahedro n Lett.2001,42,4381.32 Sridharan,V.Annu.Rep.Prog.Chem.,Sect.B.:Org.Chem.2000,96,85.33 Hamann,B.C.;Hartwig,J.F.J.A m.Chem.Soc.1998,120,7369.34 Bei,X.;Guram,A.S.;Turner,H.W.;Weiberg,W.H.Tetr ahedr on Lett.1999,39,1237.35 Old,D.W.;Wolfe,J.P.;Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.1998,120,9722.36 Wolfe,J.P.;Buch wald,S.L.Ange w.Chem.,Int.Ed.1999,38,2413.37 Wolfe,J.P.;Tomori,H.;Sadighi,J.P.;Yin,J.;Buch-wald,S.L.J.O rg.Ch em.2000,65,1158.38 Ali,M.H.;Buchwald,.Chem.2001,66, 2560.39 Old,D.W.;Harris,M.C.;Buchwald,.Lett.2000,2,1403.40 Nishiy ama,M.;Yamamoto,T.;Koie,Y.Tetrahedron Lett.1998,39,617.41 Yamamoto,T.;Nishiyama,M.;Koie,Y.Tetrahedron Lett.1998,39,2367.42 Watanabe,M.;Nishiyama,M.;Yamamoto,T.;Koie,Y.Tetr ahedr on Lett.2000,41,481.43 (a)Hartwig,J.F.;Kawatsura,M.;Hauck,S.I.;Shaughnessy,K.H.;Alcazar-Roman,L.M.J.O rg.Chem.1999,64,5575. (b)Goodson,F.E.;Hauck,S.I.;Hartwig,J.F.J.Am.Chem.Soc.1999,121,7527.44 Wullner,G.;Jansch,H.;Kannenberg,S.;Schubert,F.;Boche,G.Chem.Co mmu n.1998,1509.45 Parrish,C.A.;Buchwald,S.L.J.Or g.Chem.2001, 66,3820.46 Stauffer,S.R.;Lee,S.;Stambuli,J.P.;Hauck,S.I.;Hartwig,.Lett.2000,2,1423.47 Li,G.Y.Angew.Chem.,Int.Ed.2001,40,1513.48 Hart wig,J.F.Acc.Chem.Res.1998,31,852.49 Alacazar-Roman,L.M.;Hart wig,J.F.;Rheingold,A.L.;Liable-Sands,L.M.;Guzei,I.A.J.A m.Chem.Soc.2000,122,4618.50 Roy,A.H.;Hartwig,J.F.J.A m.Chem.Soc.2001, 123,1232.51 Hamann,B.C.;Hart wig,J.F.J.A m.Chem.Soc.1998,120,7369.52 Brenner,E.;Schneuder,R.;Fort,Y.Tetrahedron1999, 55,12829.53 Desmarets,C.;Schneuder,R.;Fort,Y.Tetrahedron Lett.2000,41,2875.54 Brenner,E.;Schneuder,R.;Fort,Y.Tetrahedron Lett.2000,41,2881.55 Lipschutz,B.H.;Veda,H.Angew.Chem.,Int.Ed.2000,39,4492.56 Gujadhur,R.;Venkataraman,D.;Kintigh,J.T.Tetrahe-dron Lett.2001,42,4791.57 Ma,D.;Jiang,J.Tetrahedron:As ymmetry1998,9,1137.(Y0110123 QIN,X.Q.)693No.10张贞发等:钯等过渡金属催化的卤代芳烃和胺的偶联反应 。
过渡金属催化反应的基础和应用
过渡金属催化反应的基础和应用过渡金属催化反应是现代有机化学领域的一个重要分支。
它以过渡金属作为催化剂，可以有效促进各种有机反应的进行，从而实现高效、高选择性和绿色化学合成。
一、过渡金属催化反应的基础过渡金属催化反应的基础在于过渡金属催化剂具有一定的电子调控和立体效应。
其特点在于过渡金属能够参与反应，并且能够在反应过程中发挥关键作用。
同时，过渡金属催化反应还需要考虑反应中反应物的选择性、可控性和立体匹配性等因素。
1. 过渡金属的电子调控作用在有机反应中，催化剂通常需要通过调控反应物的电子结构，将其转化为更容易与其他反应物作用的中间体。
而过渡金属催化反应的催化剂，则能够通过调控反应物的活化能和键能，实现对反应的选择性控制。
这种电子调控作用与过渡金属的电子排布有关，其中有些过渡金属具有不对称电子密度分布。
例如，palladium配合物具有单个电子分布不均的d8电子结构，这使得palladium成为许多有机反应的优良催化剂。
2. 过渡金属的立体效应在有些反应中，由于反应物之间的取向关系或者过渡态的立体构型等因素，反应的产物结构及其选择性会受到很大影响。
而过渡金属催化剂能够通过调控反应物的旋转和取向，实现反应产物的立体选择性控制。
此外，过渡金属催化剂在反应中会发挥配体效应，即通过改变配体结构来影响活化剂和底物的相互作用。
这种立体调控效应可以通过改变配体电荷、主、辅配体之间的取向关系等因素来实现。
二、过渡金属催化反应的应用过渡金属催化反应在有机合成中广泛应用，可用于构建多种化学键、环化反应、开环反应等。
以下具体介绍一些常见的过渡金属催化反应及其应用。
1. Suzuki反应Suzuki反应是一种通过palladium催化的偶联反应，常用于构造芳基-碳基键。
该反应的底物是芳基卤化物和芳基硼酸酯，产物为具有芳香性的偶联物。
2. Heck反应Heck反应也是一种通过palladium催化的偶联反应，常用于构造芳基-烯基键。
硫代酰胺螯合辅助过渡金属催化二茂铁与芳基硼酸的偶联反应研究
硫代酰胺螯合辅助过渡金属催化二茂铁与芳基硼酸的偶联反应研究硫代酰胺螯合辅助过渡金属催化二茂铁与芳基硼酸的偶联反应研究引言：过渡金属催化的偶联反应是有机合成中的重要工具，其在构建碳-碳键和碳-异原子键的过程中发挥着重要作用。
近年来，硫代酰胺作为一种新型螯合剂被广泛应用于金属催化反应中，且取得了一系列的研究进展。
本文旨在探讨硫代酰胺在二茂铁与芳基硼酸偶联反应中的催化应用。
一、硫代酰胺催化剂的背景介绍硫代酰胺是一类含有硫原子和酰胺基团的有机化合物，其具有良好的配位能力和稳定性。
硫代酰胺作为过渡金属配体在催化反应中发挥着重要作用，其能通过氮硫键与金属离子形成稳定的配合物，提高催化剂的稳定性和活性。
近年来，硫代酰胺的应用范围不断扩展，成为新型的有机金属配体。
二、硫代酰胺螯合辅助过渡金属催化反应的机理研究硫代酰胺螯合辅助过渡金属催化反应的机理研究主要集中在催化剂与底物之间的配位和交换过程中。
研究发现，硫代酰胺通过硫原子与金属离子形成配合物后，可以进一步形成键活化的中间体，促进反应的进行。
此外，硫代酰胺也可以在过渡金属催化的反应中作为氢化剂或氧化剂，参与反应的氧化还原过程。
三、硫代酰胺螯合催化二茂铁与芳基硼酸偶联反应的研究进展近年来，硫代酰胺催化剂在二茂铁与芳基硼酸偶联反应中展示了较好的催化性能。
研究表明，硫代酰胺作为配体可以与过渡金属形成稳定的络合物，提高二茂铁与芳基硼酸的反应活性和立体选择性。
同时，硫代酰胺螯合也可以通过调控反应条件，优化反应体系，提高反应的产率和选择性。
四、硫代酰胺螯合催化反应的优点与展望硫代酰胺螯合催化二茂铁与芳基硼酸偶联反应具有以下优点：首先，硫代酰胺是一种容易合成和操作的有机配体，可广泛应用于合成化学中。
其次，硫代酰胺具有稳定性高，对反应条件的适应性强等特点。
最后，硫代酰胺催化剂能够在水溶剂或绿色反应体系中进行催化反应，符合环境友好的要求。
展望未来，硫代酰胺螯合辅助过渡金属催化反应将继续在有机合成领域中发挥重要作用。
铜催化下C-N偶联反应研究进展
科研开发2018·02143Chenmical Intermediate当代化工研究铜催化下C-N 偶联反应研究进展＊尹浩 王露露 陈家威 李呼努 马威 李志忠 李怡（西北民族大学化工学院 甘肃 730000）摘要：铜是一种不但廉价低毒，而且储量丰富的金属, 用铜作为催化剂促使C-N交叉偶联反应的发生，不仅可以替代贵重金属, 从而降低成本，而且可以减少对环境的污染, 促进绿色化学的发展。
本文综述了铜催化下C-N键偶联反应的研究情况。
关键词：C-N交叉偶联反应；铜；催化；进展中图分类号：O 文献标识码：AResearch Progress on in Copper-Catalyzed C-N Coupling ReactionYin Hao, Wang LuLu, Chen Jiawei, Li Hunu, Ma Wei, Li Zhiz h ong, Li Yi (School of chemical engineering, Northwest Minzu University, Gansu, 730000)Abstract ：Copper is a cheap, low-toxic, and abundantly abundant metal. Copper is used as a catalyst to promote the occurrence of CNcross-coupling reaction. It can not only replace precious metals, thus reducing costs, but also reducing environmental pollution and promoting green chemistry. development of. In this paper, the research on the coupling of C-N bond catalyzed by copper is reviewed.Key words ：C-N cross-coupling reaction ；copper ；catalysis ；progress含C-N键的有机化合物是一类非常重要的物质，不仅大量存在于各类具有生理活性的天然产物、药物中，也是许多化工材料的重要组成部分，甚至是生命活动不可缺少的物质。
过渡金属催化的偶联反应PPT教案
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2、C-O键形成的偶联反应
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§2.7 酮的α-芳基化反应
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有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程26碳杂原子形成的偶联反应1cn键形成的偶联反应有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程2co键形成的偶联反应有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程27酮的芳基化反应有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程有机材料合成技术省精品课程30本章结束
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Suzuki反应催化循环机理
RX = alkenyl, aryl, allylic halides R’ = alkyl, H
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§2.3 Stille偶联反应
• Stille反应：Pd催化的有机锡和有机卤、三氟磺 酸酯等之间的交叉偶联反应。
Stille反应使用了高毒性的锡试剂，但有以下三特点： 1、广泛的官能团兼容性； 2、立体专一性(Stereospecificity); 3、区域选择性(Regioselectivity).
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Kumada反应是镍催化的格式试剂(Grignard reagent) 与卤化物的偶联反应。
过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联反应研究进展
过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联反应研究进展院系:化学与化学工程系班级:11级化工班**:***学号:************摘要：格氏试剂与卤代烃的偶联反应是有机合成中形成C—c 键的重要方法。
详细介绍了各种过渡金属催化下的偶联反应，从机理、过程和方法上进行了探讨，并展望该领域未来的发展方向。
关键词：过渡金属催化；格氏试剂；偶联反应C—C键的形成是有机合成中构成碳骨架的重要途径，而过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联是形成C—C键的重要方法。
早在zO世纪70年代，Kochi和Tamura<1>就研究了一系列的卤代烃与格氏试剂在Ni、Pd、Fe等过渡金属催化下的偶联，虽然当时反应产物复杂而且产率较低，也没有工业化的应用前景，但是过渡金属催化的格氏试剂与卤代烃的偶联从此得到了深入的研究。
近几十年来，人们对该偶联反应做了多方面的探索与研究，并取得了一些重要进展，这些进展对于许多实验室乃至工业合成有着重要的科学和经济价值。
本文对这些研究成果进行了综述。
1 Ni催化的偶联1970年，Yamamoto等<2> 提出了Ni的氧化加成以及还原消除反应机理。
1972年Kumada <3>和Corriu<4> 首次独立报道了NiC12(dppp)催化下的格氏试剂与杂化的卤代烃的偶联。
Ni催化剂对于溴、碘取代的芳烃和烯烃与格氏试剂的偶联有很好的效果，但当使用2。
以上卤代烃时， H容易发生消除反应，降低偶联产率。
通式是：Kambe<5>对该偶联反应进行了延伸和发展，2002年，他们用溴代烷、氯代烷以及对甲苯磺酸盐与格氏试剂在NiC1。
的催化下进行了类似的偶联反应，其中氯代烃的偶联产率最高，达到了96％，当使用I，3-丁二烯代替磷化氢做配体时，能够稳定催化剂活性并且减少副产物的生成(图1)。
图1 Ni／1，3-丁二烯催化下的偶联反应可能的反应机理如图2所示 <6>：图2 Ni催化下的Kumada偶联反应机理2 Pd催化的偶联钯催化的格氏试剂与卤代烃的偶联反应的主要问题是二、三级卤代烃会发生消除生成相应的烯烃，使其不能发生偶联反应<7> (图3)。
过渡金属催化卤代芳烃胺化反应的研究进展
过渡金属催化卤代芳烃胺化反应的研究进展王岩;涂兴钊;曾庆乐【摘要】过渡金属催化卤代芳烃的胺化是合成芳胺化合物的重要方法,本文综述了近年来过渡金属催化卤代芳烃与胺等不同含氮化合物的胺化反应研究进展.钯和铜是近几年卤代芳烃胺化反应的热点,重点讨论了钯催化下卤代芳烃与各类胺反应以及铜催化下卤代芳烃胺化反应的研究进展.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)007【总页数】4页(P5-7,13)【关键词】过渡金属;C-N偶联;胺化;卤代芳烃;研究进展【作者】王岩;涂兴钊;曾庆乐【作者单位】成都理工大学材料与化学化工学院绿色催化合成研究所,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】O625.6芳胺类化合物普遍存在于生物活性物及药物中，并广泛应用于药物、农业杀虫剂、染料、颜料、橡胶的合成等方面［1－3］，因此对含有CAr－N化合物的合成引起了众多研究者的兴趣。
在过去二十几年中，钯催化卤代芳烃与含氮化合物的偶联胺化反应在有机合成中已经得到广泛的应［4－10］。
经典的合成方法有硝化还原法、Ulmann合成法以及SNAr合成法。
但是这些方法通用性差，合成步骤多，化学选择不确定，需要苛刻的条件。
研究者们采用过渡金属催化形成CAr－N键，其中钯和铜的效果较好。
在过去几年里，因为选择性和官能团兼容性的提高，钯和铜催化卤代芳烃的胺化已广泛应用于合成芳胺，并且逐渐发展成一个普遍、可靠和实用的方法［11－14］。
本文以钯催化和铜催化为主要线索，对卤代芳烃偶联胺化反应的研究进展进行了综述。
1 钯催化卤代芳烃胺化反应的研究进展早在1983年，Kosugi等［15］发现钯催化胺化反应是由溴代芳烃与三丁基锡胺在邻甲苯基膦的Pd(II)的配合物催化下生成的芳香胺。
1994年，Poul和Hartwig 两个研究小组［16］进一步研究并实现了含有烷氧羰基、胺基、烷氧基的溴代芳烃和仲胺的偶联胺化，而在 1995 年，Buchwald［17］和 Hartwig 等［18］同时发现在碱性条件下，用其它的胺化物来代替有毒的、相对不稳定的锡胺，Pd催化溴代芳烃，也能得到芳胺。
芳酰胺化反应
经典化学合成反应标准操作芳酰胺化反应目录1. 前言 (2)2. 铜催化下的芳酰胺化 (3)2.1 芳香卤参与反应 (3)2.1.1 铜盐 (4)2.1.2 配体 (5)2.1.3 溶剂 (7)2.1.4 碱 (7)2.2 铜催化下的芳基硼酸与酰胺的偶联反应 (9)2.3 三芳基铋参与的反应 (10)3. 钯催化下的芳酰胺化 (12)1. 前言最早的芳酰胺化反应是Goldberg 1906年报道的铜催化下的芳基化反应。
1早期的Goldberg反应局限于卤代芳烃和芳酰胺之间的偶联，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210℃，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，Goldberg反应仍然被合成工作者大量使用。
值得注意的是，在早期的实验中人们发现卤代芳烃上的吸电子基团，特别是卤素邻位的吸电子基团可以大大地活化Goldberg反应。
通过在芳基亲核化合物上添加给电子基团以增加其亲核性也可以促进Goldberg 反应。
后来，中科院有机所的马大为及其同事发现CuI催化的N-芳基化在某些α-氨基酸存在下，可以在90℃下顺利进行。
Buchwald 等人2发现用乙二胺类做配体，CuI催化的Goldberg 反应可以在较温和的条件下进行，并对之进行了较深入的研究。
用相应的芳基硼酸代替芳卤化合物进N-芳基化近年来也取得了长足的进展，其条件要比相应的Goldberg反应温和的多。
基于铜盐催化的芳基化有诸多的缺点，近几年由Pd催化的交叉偶联反应也引起了人们的极大关注。
Pd催化较传统的Goldberg反应具有条件温和、反应简单等优点。
由于Buckwald和Hartwig组在这方面做了大量的工作，因而，人们有时也称这类反应为Buckwald-Hartwig芳酰胺化。
在Pd和Ni催化反应被发现之后，人们从二十世纪七十年代起逐渐放弃了对Goldberg 反应的研究。
Cu催化的偶联反应研究
Cu催化的偶联反应研究
过渡金属催化的交叉偶联反应可以方便地生成sp2碳-碳、碳-杂键,是有机合成的重要手段之一。
与钯、镍等过渡金属相比,铜是一种廉价而且低毒的金属,用铜来催化这些交叉偶联反应不仅可以节省贵金属的消耗以降低成本,而且可以减少对环境的污染、促进绿色化学的发展。
1、二价铜催化的串联反应合成取代3-亚甲基异吲哚-1-酮。
用
Cu(OAc)2·H2O/2, 2’-联咪唑催化邻碘和邻溴苯甲酰苯胺类化合物和端基炔烃在DMF中加热至60°C,通过加成环化直接制得3-亚甲基异吲哚-1-酮类化合物。
该体系比较新颖,反应条件温和,催化效果好。
2、CuI纳米粒子催化的Sonogashira偶联反应用高效的碘化亚铜纳米粒子催化的芳基卤化物和端基炔
烃的Sonogashira反应。
此偶联反应可以在无钯无配体以及无其他添加剂参与的条件下顺利的进行,收率较高(最高至99%)。
3、CuI纳米粒子催化的醛、胺、炔(A3)多组分偶联反应以CuI纳米粒子为催化剂,高效的催化醛、胺、炔的多组分反应。
相应的炔丙基胺类产物在无溶剂条件下可以以优秀的产率获得,此外,CuI
纳米粒子可以很容易的回收并且保持其高效的催化活性。
4、CuI纳米粒子催化的碘代芳烃的胍基化反应本部分首先以取代苯胺为原料,依据Sandmeyer反应合成了一系列取代碘苯,并对产物结构进行了表征。
此外,又研究了CuI纳米粒子催化的卤代芳烃的胍基化反应,产率较高。
铜催化卤代芳烃UllmannC-N偶联反应和水解反应研究的开题报告
铜催化卤代芳烃UllmannC-N偶联反应和水解反应研究的开题报告【摘要】卤代芳烃UllmannC-N偶联反应是制备有机分子化合物中常用的反应之一。
该反应通常需要使用高温或者强碱等条件，因此，找到一种温和的催化剂和反应条件是非常有必要的。
本研究选用铜作为催化剂，研究卤代芳烃UllmannC-N偶联反应的最优反应条件，并探究铜催化下卤代芳烃的水解反应。
【研究背景】过去几十年来，Ullmann反应已经成为有机合成领域中重要的反应之一。
在Ullmann反应中，卤代芳烃可以和氨基化合物反应，形成C-N 键。
由于其生成的产物质量高，因此被广泛使用于精细化学品和药物、农药等化合物的合成中。
传统的Ullmann反应需要较高的反应温度和强碱作为催化剂，因此往往会造成化合物分解或者副反应的发生。
近年来，研究者们通过设计新型低毒性的催化剂和改进反应条件等方式，使得Ullmann反应逐渐成为了温和的绿色合成方法。
铜是Ullmann反应中最常用的催化剂之一，它的优点在于对于大多数卤代芳烃具有广泛的可适应性。
然而，在铜催化下进行的反应，产物的收率和选择性经常受到许多因素的制约。
因此，本研究将尝试寻找并设计出最优的反应条件，并对铜催化下卤代芳烃的水解反应进行研究，以期使Ullmann反应更加普遍和有效。
【研究方法】本研究将采用铜粉作为催化剂，对于芳香卤化物和氨基化合物进行UllmannC-N偶联反应，并通过HPLC和NMR等方法对产物进行定性和定量分析。
同时，本研究还将研究铜催化下卤代芳烃的水解反应，以揭示反应机制并探究反应条件的优化方案。
【研究意义】本研究的设想是通过研究铜催化卤代芳烃UllmannC-N偶联反应和水解反应，发现最佳的反应条件，获得较高的产率和选择性，以期使该反应成为一种更为普及和高效的绿色合成方法。
此外，本研究也将对Ullmann反应的机理进行探究，为有机分子合成领域的研究提供有力的支持。
过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联反应研究进展
过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联反应研究进展院系:化学与化学工程系班级:11级化工班**:***学号:************摘要：格氏试剂与卤代烃的偶联反应是有机合成中形成C—c 键的重要方法。
详细介绍了各种过渡金属催化下的偶联反应，从机理、过程和方法上进行了探讨，并展望该领域未来的发展方向。
关键词：过渡金属催化；格氏试剂；偶联反应C—C键的形成是有机合成中构成碳骨架的重要途径，而过渡金属催化下的格氏试剂与卤代烃的偶联是形成C—C键的重要方法。
早在zO世纪70年代，Kochi和Tamura<1>就研究了一系列的卤代烃与格氏试剂在Ni、Pd、Fe等过渡金属催化下的偶联，虽然当时反应产物复杂而且产率较低，也没有工业化的应用前景，但是过渡金属催化的格氏试剂与卤代烃的偶联从此得到了深入的研究。
近几十年来，人们对该偶联反应做了多方面的探索与研究，并取得了一些重要进展，这些进展对于许多实验室乃至工业合成有着重要的科学和经济价值。
本文对这些研究成果进行了综述。
1 Ni催化的偶联1970年，Yamamoto等<2> 提出了Ni的氧化加成以及还原消除反应机理。
1972年Kumada <3>和Corriu<4> 首次独立报道了NiC12(dppp)催化下的格氏试剂与杂化的卤代烃的偶联。
Ni催化剂对于溴、碘取代的芳烃和烯烃与格氏试剂的偶联有很好的效果，但当使用2。
以上卤代烃时， H容易发生消除反应，降低偶联产率。
通式是：Kambe<5>对该偶联反应进行了延伸和发展，2002年，他们用溴代烷、氯代烷以及对甲苯磺酸盐与格氏试剂在NiC1。
的催化下进行了类似的偶联反应，其中氯代烃的偶联产率最高，达到了96％，当使用I，3-丁二烯代替磷化氢做配体时，能够稳定催化剂活性并且减少副产物的生成(图1)。
图1 Ni／1，3-丁二烯催化下的偶联反应可能的反应机理如图2所示 <6>：图2 Ni催化下的Kumada偶联反应机理2 Pd催化的偶联钯催化的格氏试剂与卤代烃的偶联反应的主要问题是二、三级卤代烃会发生消除生成相应的烯烃，使其不能发生偶联反应<7> (图3)。
铜催化卤代芳烃ullmannc-n偶联反应和水解反应研究
铜催化卤代芳烃ullmannc-n偶联反应和水解反应研究1. 什么是铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应是一种有机合成方法，通过使用铜催化剂将卤代芳烃与氨基化合物（通常是胺）进行偶联反应。
这种反应可以在中性条件下进行，生成C-N键，从而构建芳香胺化合物。
这种反应对于有机合成领域非常重要，因为芳香胺化合物在医药、化学品和材料科学等领域具有广泛的应用。
2. 铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应的机理是什么铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应的机理是一个复杂的过程，涉及多个反应步骤。
首先，铜催化剂与卤代芳烃形成配合物。
然后，胺分子中的氮原子与卤代芳烃上的卤素形成中间体。
接下来，中间体被铜催化剂促使脱去卤素，并与胺分子发生亲电进攻反应形成Ar-N键。
最后，通过脱去配体，形成最终的芳香胺产物。
整个反应过程中，铜催化剂起到催化剂和氧化剂的作用。
3. 铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应有哪些优点铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应具有多个优点。
首先，这种反应方法具有高选择性，可以在芳烃分子中选择性地引入氨基基团而不影响其他功能团。
其次，反应条件温和，不需要高温或强酸碱条件，有利于可持续发展的绿色化学。
此外，铜催化剂具有较高的反应活性和广泛的底物适应性，可以应用于多种卤代芳烃和不同类型的氨基化合物。
所有这些优点使得铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应成为有机合成中的重要工具。
4. 铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应有哪些应用领域铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应在医药、化学品和材料科学等领域具有广泛的应用。
在医药领域，芳香胺化合物是许多药物分子的重要结构基元，通过铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应可以高效地合成这些关键结构。
在化学品领域，芳香胺化合物可以用作染料、涂料和高分子材料的前体。
在材料科学领域，通过铜催化卤代芳烃Ullmann-C-N偶联反应可以合成具有特定电子结构和光学性质的分子，用于有机电子器件和光电材料的制备。
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（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｇａｎｓｕ Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００００， Ｃｈｉｎａ）
凡具 有 生 物 活 性 的 化合 物 中都 含 有 碳 （ｓｐ或 ｓｐ）一碳 和碳 （ｓｐ或 ｓｐ）一杂 （Ｎ，Ｏ，Ｓ等 ）骨架 ， 都 存 在于 大多 数 天然药 物成 分 中 ，重 要 的 医药 、农 药 、合 成 中 间体 中 ，为 了提 高效 率 ，简单 方便 得构 建合成这一类化合物 ，使得反应产物生成率大大提 高 ，成为 有机 化学 研究 的重 要组 成部 分 ，酰胺 键不 仅 是 蛋 白质 类 中 的关键 化 学键 ，同时也 是合 成 很 多 高 分 子 的 基 础 单 元 ” 。 铜 是 一 种廉 价 且 低 毒 的 金 属 ，当把 铜作 为催 化剂 时 ，不但 可 以实现 碳 一杂 （Ｎ， Ｏ，Ｓ等）和碳一碳 发生 交叉 偶联 反应 ，而且 在 经济性 上具 有绝 对优 势 ，同时也朝 绿 色化学 发展 的趋势 在 挺进 。德国化学家乌尔曼首次提出利用铜粉作为 催 化 剂 ，可 以使 不 活 泼 芳 基 卤代 物 发 生偶 联 反 应 ；近 ｆｇＡｏｌ 几十年 ，对 于偶 联 反应 的研究 主要 集 中在 条 件优 化上 ，发 现 了配体 、溶剂 、碱 环境 对反 应 的影 响 ，而且 通过 改 变芳基 供 体 ，对底 物 的拓展 研究 ， 探究 了不 同铜 催 化体 系下 的催 化 反应条 件 ，我们 把 这定 义 为后 乌尔 曼反 应”１，１２］０到 目前 为 止 ，铜 催化 偶 联反 应芳 基 卤化物 与酰胺 的反 应 机理 被普遍 认 可 的 有 以下 两种 ：氧化叠 入 一还 原解 除机 理 （图 １），和
耵络合物机理 （图 ２）。 氧化叠入一还原解除的机理过程 ：配体 Ｌ和一
价 的铜 盐催 化剂 形成 配合 物 Ａ，如 图 １所 示 ；中间 体 Ｂ是 由配合 物 Ａ氧 化 以后叠 人芳 基烃 底 物 中的碳 原 子和 卤素 原子 之 问 ，中问体 Ｂ中的铜 原 子是 ｊ价 的 ，以氧化 态 的形式 存在 ；在 亲核 试剂 苯胺 等 的作 用 下 ，芳基 上 卤素 原子 与 Ｂ发生 取代 反应 ，生 成 中 间体 Ｃ；最后 生成 的 卤苯偶 联 产物 和亲 核试 剂是 由 中间体 Ｃ还 原 以后解 除 生成 的 ，在 里 面 的配氧 三价 铜 原子 被还 原 成一价 铜 ，游离 出来 以后 ，反应 得 以 循 环进 行 。
第 ４７卷 第 ５期 ２０１８年 ５月
当 代 化 工
Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
ＶＯ］．４７．Ｎ０．５ Ｍａｙ， ２０１８
过渡 金 属 铜 催 化 下 酰胺 与 芳基 卤化 物 的偶 联 反应 探 索
张 印红，李怡，张智健，李照基，闫梦瑶，李年年，李璐
（西北 民族 大学 化工 学院 ，甘 肃 兰 州 ７３００００）
摘 要 ：对 限 定 底 物 乙 酰 苯 胺 和 碘 苯 的 反 应 进 行 探 索 ，并进 行 条 件优 化 ，也 适 当对 底 物 进 行 了拓 展 ，通 过
酰胺与芳基 卤化物 的碳氮偶联反应实验 ，得到该偶联反应 的条件 。结果表 明 ：Ｃｓ￣ＣＯ，为碱 ，无水 乙醇为溶剂 ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｅｔａｎｉｌｉｄｅ ａｎｄ ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ ｗ ａｓ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍ ｉｚｅｄ．Ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｍ ｉｄｅ ａｎｄ ａｒｙｌ ｈａｌｉｄｅ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ Ｃｓ２Ｃ０ ３ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ａｌｋａｌｉ，ｅｔｈａｎｏｌ ｗ ａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｓｏｌｖｅｎｔ，ＣｕＩ ｕｓｅｄ ａｓ ｃａｔａｌｙｓｔ，ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ １ ２５ ℃ ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ １ ０ ｈ，ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｗａｓ ｈｉｇｈ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：Ａ ｃｅｔａｎｉｌｉｄｅ；Ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ；Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ；Ａｒｙｌ ｈａｌｉｄｅ
ＣｕＩ为催化剂 ，于高温 １２５ ℃反应 １０ ｈ，得到 中等偏上 产率 。
关 键 词 ：乙酰苯胺；碘苯；偶联 反应 ；芳基 卤化物
中图 分 类 号 ：ＴＱ ２１３
文 献 标 ６０（２０１８）０５—０９０８—０４
Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｒ ｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａ ｍ ｉｄｅ ａｎｄ Ａｒｙｌ Ｈ ａｌｉｄｅｓ ｂｙ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃａｔａｌｙｓｔ
订络合 物机 理过 程 ，如 图 ２所示 ，这 个机 理是 在 研究 氨基 酸 对乌 尔曼 芳基 化反 应 的促进 作用 中提 出的 。他们 提 出 的 Ｕｌｌｍａｎｎ反应 机理 具体 是这 样 ： 氨 基 酸上 的氨 基 和羟基 先 与铜盐 反应 ，形 成 络合 物 Ａ；然 后络合 物 Ａ 与 卤代芳 烃例 如碘 苯 ，形 成 １Ｔ络 合 物 Ｂ，中间体 Ｃ是 络合 物 Ｂ分子 在加 热 条件下 ， 内部 发生 取代 反应 后生 成 ，这个 反应 控制 着 整个 反 应 的反应 速度 ，作 为控 速 步骤 ，需 要控 制好 反应 温 度 ，会使分子 内部进攻 ，降低此步反应的活化能 ；