铜催化C-N-C-O偶联合成N-芳基咪唑和苯并恶唑的催化体系研究
铜催化芳基卤代烃与咪唑的偶联反应资料
目录摘要: (2)关键词: (2)引言 (3)1 实验部分 (4)1.1 实验原理 (4)1.2 实验仪器及试剂 (4)1.3 实验步骤 (4)1.4 产物及产率 (5)2 结果与分析 (5)3 讨论 (6)3.1 本实验的优点 (6)3.2 实验中的注意事项 (6)相关产物谱图: (7)参考文献 (10)致谢 (10)铜催化芳基卤代烃与咪唑的偶联反应田小李化学化工学院应用化学专业 2008级指导老师:秦大斌摘要:某些过度金属可催化亲电性不饱和碳与含活泼氢的氮、氧、硫、碳原子直接成键,这种交叉偶联反应是现代有机合成中重要的手段之一,与钯、镍等过度金属相比,铜是一种廉价且毒性低的金属。
近年来,亚铜催化的碳杂偶联反应以其高效、低成本和易制备等优点被广泛研究并应用于工业生产、有机合成及生物活性分子的制备中。
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,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。
偶联反应,是由两个有机化学单位进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.偶联反应又可分为交叉偶联和自身偶联反应。
进行偶联反应时,介质的酸碱性是很重要的。
在这里,我们研究了以亚铜为催化剂,在弱碱性条件下芳基卤代烃与咪唑的偶联反应,其产物为咪唑衍生物。
咪唑衍生物种类繁多,如烷基咪唑、硝基咪唑、苯并咪唑、吡啶并咪唑,其在农业,医药等领域都有广泛应用。
关键词:铜催化;偶联反应;咪唑衍生物Copper catalyzed aryl radical coupling reaction of alkyl halides withimidazoleLi TianxiaoSchool of Chemistry and Chemical Engineering Grade 2008 Instructor:Dabin QinAbstract:Some transition metal catalyzed electrophonic unsaturated carbon containing active hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur, carbon atoms directly bonded, this cross-coupling reaction is one of the important tool in modern organic synthesis, Compared with palladium,nickel and other transition metals, copper is a cheap and low toxic metal. In recent years, the cuprous-catalyzed C hybrid coupling reaction has been extensively studied and used in the preparation of industrial production, organic synthesis and biological activity of molecules because its high efficiency, low cost and ease of preparation and other advantages. Using copper to catalyze cross-coupling reaction can not only save precious metal consumption, reduce costs, but also can reduce environmental pollution, and promote the development of green chemistry.Coupling reaction is a chemical reaction process of an organic molecule composed of two organic chemistry units. The coupling reaction can be divided into the cross-coupling and coupling reaction. The medium pH is very important when the coupling reaction.Here, we studied the copper as catalyst, in the condition of weak alkaline aryl halogenated hydrocarbons and imidazole coupling reaction, their product is the imidazole derivatives. There are wide variety of imidazole derivatives, such as alkyl imidazole, nitroimidazole, benzimidazole, pyridine and imidazole, which are widely used in agriculture, medicine and other fields.Key words:Copper catalysis, coupling reaction, sulfonated derivatives引言有机含氮化合物(即分子中含有C—N 键的有机化合物)是一类非常重要的化合物, 它不仅广泛存在于各类具有生理活性的天然产物、药物中, 也是诸多化工材料的重要组分, 有些更是生命活动不可缺少的物质. 因此在一些结构简单的含氮化合物基础上构建新的C—N键对这类化合物的合成显得尤为重要, 而对这一领域的研究也一直是有机化学的热点之一.Ullmann[1]在1903年首次提出了铜盐催化的芳香卤代物与胺反应合成二芳基胺衍生物的方法。
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]。
金属催化C-O键形成合成二芳基醚的研究进展
CO2Me
68% yield
Cl
F
O NHBoc
O
t-Bu 42% yield
7% yield
CO2Me
Evans, D. A. et al Tetrahedron. Lett. 1998, 39, 2937.
铜催化芳基硼酸的偶联反应合成二芳基醚
B(OH)2 HO
R1
+
O Cu(OAc)2 (1-2 equiv) R2 Et3N or pyridine (2-3 equiv) R1
HO
OR
B
+
OR
PhB(OH)2 (PhBO)3 PhB(Oi-Pr)2
O Ph B
O
t-Bu 17% 43% 39%
29%
t-Bu Cu(OAc)2 (1 eq)
O
Et3N or pyridine (2 eq)
CH2Cl2, rt, 24 h
O Ph B
O
32% O Ph B O
21%
Me
O
Me
Ph B
MeR2 = H, Me, CN, CO2Me
P(t-Bu)2 Me
P(t-Bu)2
i-Pr
i-Pr i-Pr
i-Pr
P(t-Bu)2 i-Pr
6 i-Pr
7
8
i-Pr
Buchwald, S. L. et al Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 4321.
钯催化的Buchwald-Hartwig偶联反应合成二芳基醚
Ph
Ph
Ph ligand
n
n
OR
R = t-Bu, rt, 14 h, 79% R = TBS, rt, 16 h, 99% R = 4-MeOC6H4, rt, 70 h, 99%
o偶联反应研究
上海师范大学硕士学位论文第一章C—H活化C—_N偶联反应【251(方程式1.8)。
打算通过邻苯二甲酰亚胺的较大的位阻来控制反应的立体选择性。
不过当苯为溶剂时,单双取代的比例不好控制,当通过改变苯环上的取代基时,可以有效的控制单双取代,但是不能控制比值的大小。
并且产率不是很高,这是这个工作存在的一个缺陷。
同样本文还使用了过量的氧化剂,造成原子不够经济。
OO+∞HOPd(OAc)2(10m01%)Phl(OAc)2(2.0equiv)t-Bu3P(10m01%)Benzene1000C。
24h1.1.2Rh催化的C_H键活化C—N偶联反应O岔∞||O最近研究者们对于金属铑的C—-H活化C—.N偶联反应的研究也有了较多的进展。
2013年的李新伟使用了带有导向基团的2.苯基吡啶,氮上带OTs基团的邻苯二甲酰亚胺。
以5%的铑盐为催化剂,AgSbF6为氧化剂,1,2.二氯乙烷为溶剂,成功得到目标产物【26】(方程式1.9)。
体系中并没有加入碱。
底物类型以2.苯基吡啶为主,还有2.苯基嘧啶,当导向基团为吡啶时产物主要为单取代,当导向基团为嘧啶时,若没有位阻影响,则为双取代。
当导向基团为亚胺时候,反应也可以进行。
同样作者对于氮源也进行了扩充,胺上取代基团为甲基,卤素,叔丁基和硝基时候,反应都能顺利进行并且产率能达到中等以上。
对于目标产物作者也进行了相关的延伸反应。
众所周知邻苯二甲酰亚胺基团是用于合成伯胺较好的方法,在适当条件下可以水解成伯胺,也可用弱的还原剂还原邻苯二甲酰亚胺上的羰基。
对于铑的机理,作者猜测是三价铑到五价铑的过程,同时该课题组还制备了铑和2.苯基吡啶配位的络合物。
投入反应,可以顺利进行。
对于该课题也存在些缺陷,比如用了比较贵重的铑催化剂,并且它的氮源是预先制备的带有OTS基团,这需要事将邻苯二甲酰亚胺活化,同时也加了额外的氧化剂。
ONOTsO【RhCp·c1212(5m01%)AgSbF6(40m01%)DCE,100oC一∞卣上海师范大学硕士学位论文第一章HHf(p-cymene)RuCl2】2(o.5m。
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Ullmann 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,Ullmann 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CuI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Benzolactam-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(Eq. 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) Buchwald 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, Buchwald 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CuI 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) Buchwald 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verbenachalcone.(5)Venkataraman[ 46] 报道了CuI 催化的碳-硒交叉偶联反应( Eq. 6) . 该反应使用CuI 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Stille 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Pd 来催化, Roth 等。
铜催化C-N偶联反应总结
28
R1SO2NHR2
ArX
X=I,Br
N,N-二甲基甘氨酸
CuI
DMF
100/回流
24-48
K3PO4
50-99
29
PhX
X=I,Br
CuI
DMF
110
36
K2CO3
70-86
30
R1CONHR2
ArI
CuI
DMF/DMSO
110
24
K3PO4
65-98
31
R1CONHR2
R3B(OH)3
K3PO4
10-82
17
X=I,Br,Cl
DMEDA
CuI
二氧六环
THF
68,100
1-12
Cs2CO3
86-99
18
CF3CONH2
ArBr
DMEDA
CuI
二氧六环
45-75
24
K2CO3
6-99
19
BocNH2
DMEDA
CuI
THF
80
16
Cs2CO3
57-96
20
R1CONHR2
R3Cl
[Cu(OH)TMEDA]2Cl2
23-93
5
R1R2NH
ArX
X=Br,I
HOCH2CH2NMe2
CuI
Rt-90
11-48
K3PO4
2-90
6
R1R2NH
ArI
Cu(PPh3)3Br
甲苯
110-175
24
Cs2CO3
10-88
7
RNH2
R=杂环
金属催化羰基化合物还原偶联反应的研究进展
2 fr lP C 2 H , — 6 - u y, h H C 2c c H…( H,C P C C C C ) , h H= H( H ) 3 2 ,
图 2 目标化合物 4合成路线
Absr c t a t:Cab n lr d c ie c u ln e c in wa n ft e mo tefc ie meh d o fr c r o r o y e u tv o p i gr a t so e o h s fe t to st o m ab n—c l o o d o v a' n b n s, b whih p a e n i o tntr l n o g n c s nhe i .T e r d c ie c u i g o a b n lc mp u dswe e us a l d f c ly d a mp ra oe i r a i y t ss h e u t o pl fc r o y o o n r u l ma e o v n y c r o y o o n s wih a b n lc mp u d t me a r a e t r mea o lx f n t n a d e lz tl e g n s o t lc mp e u c i n r aie, g n r ly f l we t i ge l cr n o e e al o l d he sn l ee to o ta se r c s .S me n w p lc to e e o me t fc r o y o o n u h s mea ,Tia i m ,S ma i m ,Ch o — r n fr p o e s o e a p i ain d v lp n s o a b n lc mp u d s c a t l tn u a ru r mi um ,ec i e u tv o p ig r a t n we e s mme ie t n r d c ie c u l e c i r u n o rz d. Ke r s:mea ;c t ltc r d c ie;c r o y o o n y wo d tl aay i e u t v a b n lc mp u d;r du tv o p i g e ci e c u ln
铜催化N-芳基化反应 药物合成专业毕业论文
铜催化N-芳基化反应药物合成专业毕业论文铜催化N-芳基化反应是一种重要的有机合成方法,可以用于合成多种具有药物活性的化合物。
本文将从铜催化N-芳基化反应的原理、机理和影响因素等方面进行阐述,并以药物合成为应用场景,探讨其在药物合成中的应用。
一、铜催化N-芳基化反应的原理与机理铜催化N-芳基化反应是一种通过将亲电芳香化合物加到含有N-叔丁基苯磺酰氨基的底物上,使其发生亲核反应,进而形成N-芳基化合物的有机转化反应。
其反应机理如下:首先,底物通过铜催化发生亲核取代反应,失去叔丁基空间位阻,使底物的N原子更容易进行亲电芳香化反应。
然后,亲电芳香化合物进一步发生亲核反应,与底物N原子形成氮上的碳-氮化合物。
最后,通过酸解离或碱解离去除N-磺酰基,得到N-芳基化合物。
反应中铜离子通过将底物上的N-叔丁基苯磺酰氨基进行解离,使其失去位阻,提高其亲核反应的效率和底物的反应性。
同时,铜离子还可以使亲电芳香化合物更容易发生亲核反应,形成氮上的碳-氮化合物。
二、影响铜催化N-芳基化反应的因素在铜催化N-芳基化反应中,反应条件是影响反应效果的重要因素。
反应条件包括反应温度、反应时间、底物浓度、亲电芳香化合物的种类和含量、催化剂种类和含量等。
1.反应温度:反应温度是影响反应速率和产物选择性的重要因素。
通常情况下,反应温度在60-120°C之间,较高的反应温度可以促进反应速率,但同时也会影响产物选择性。
2.反应时间:反应时间对反应速率和产物选择性也有很大影响。
在反应前期,反应中可能会产生一些不利于产物选择性的中间体,但随着反应时间的延长,这些中间体会继续反应,最终形成稳定产物。
3.底物浓度:底物浓度对反应速率和产物选择性都有影响。
较低的底物浓度可以提高产物选择性,但过低的底物浓度会降低反应速率。
4.亲电芳香化合物种类和含量:典型的亲电芳香化合物包括硝基苯和卤代苯等。
不同亲电芳香化合物的种类和含量对反应速率和选择性也有明显影响。
苯并噁唑与苯并噻唑的合成方法
苯并噁唑与苯并噻唑的合成方法∗周晓玉;陈霞;杨发旺;刘义龙;令狐克美【摘要】苯并噁唑和苯并噻唑等芳香杂环化合物是一类重要的有机合成中间体,是许多医药、农药、天然产物和功能分子等的骨架结构。
因此,该类化合物的合成备受广大研究者的关注。
本文着重综述了近年来此类化合物的合成发展情况,按照分子间缩合和分子内缩合反应进行分类归纳总结。
文章还结合目前有机合成的前沿领域和现状,提出了目前各种合成方法存在的不足和缺陷。
最后,在课题组研究工作的基础上,提出了合成此类化合物的研究前景和展望。
%Benzoxazole and benzothiazole, which are common and important substructures in pharmaceuticals, pesticides, natural products and biologically active molecules, are widely used in organic synthesis and concerned by many researchers. The synthesis of benzoxazole and benzothiazol by intermolecular condensation reactions and intramolecular condensation reactions currently were described. The deficiencies and shortcomings of the existing synthesis methods were also described. Finally, the research prospects and expectation for the synthesis of benzoxazole and benzothiazole were proposed based on our previous work.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(044)022【总页数】3页(P39-41)【关键词】苯并噁唑;苯并噻唑;合成方法【作者】周晓玉;陈霞;杨发旺;刘义龙;令狐克美【作者单位】六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004【正文语种】中文【中图分类】O626.2苯并噁唑和苯并噻唑等芳香杂环化合物是重要的有机合成原料或中间体,广泛应用于医药、农药、天然产物和功能分子等的合成。
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。
碘化亚铜物
2e( 1,5-苯基-1H-1,2,4-三氮唑) : 无色晶体, m. p. 89 ~ 91 ℃ 。1 HNMR ( 300 MHz,CDCl3 ) ,δ: 8. 12 ~ 8. 21 ( s,1H ) ; 7. 40 ~ 7. 51 ( m,10H ) 。 13 CNMR ( 100 MHz,CDCl3 ) ,δ: 127. 5,128. 5, 128. 8,129. 0,129. 3,129. 9,148. 1,153. 4。 MS, m / z: 221. 1 ( M ) + 。 元 素 分 析,实 测 值 ( 计 算 值) ,% : C 75. 98( 76. 00) ; H 5. 10( 5. 01) ; N 8. 92 ( 8. 99) 。
试剂均为经过干燥的市售分析纯或化学纯; N,N-二甲基甲酰胺 ( DMF) 需用 CaH2 回流至少 24 h 后重蒸。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 咪唑衍生物与碘代苯的反应
无配体铜催化C-N偶联反应的研究进展
O
U l l ma n n反应是一 类形 成 C—N键 的经 典 偶 联反
基伯胺与 卤代烃的交叉偶联 反应时 只生成 了三芳基胺
化物 , 而没有二芳基胺化 物的产物 。
rx
P h 2 NH
应, 但传 统的 U l l m a n n反 应 条 件 苛 刻, 需 要 高 温 ( 2 0 0  ̄ ( 2 ) , 计量 的铜试剂 , 反应时 间长 , 并且适 用的底 物 范围也很 有限 j 。为 了克 服这 些缺 陷 , 需 要 对传 统 的
2 . 2 使用纳米级铜盐做催化剂
2 0 0 7年 , P u n n i y a m u r t h y T小 组发 现用 纳米 级 的氧
茚三酮 H 等 。然而 , 一方面大部 分 的配体对 促进 一些
杂环化学 物的偶联效果不好 , 以及受价格及 适用 性 ( 有
化铜 ( S c h e m e 3 ) 能有效催化 c—N键 的形成 。该 催 化体系能在空气中进行 , 催 化剂 可多次 循环使 用 , 活性
绍了各种无配体条件下的偶联反应体 系 , 并对反应体系做 了对 比。 关键词 : C u催化
1 前 言
一
c—N结构 广泛存 在于 药物 和农药 化学 、 光 化学 、 颜料、 电子材 料 等众 多领 域之 中。在金 属催 化作 用 下 通过偶 联反应形成这些结构是 目前 比较 有效 的方式之
1 . 2 5 mo 1 % Cu l
H … K 2 CO3 DMF
‘ 詈 2 0 m o l  ̄  ̄ C u ( P P h ) 3 B r
S c h e me 1
1 1 O 7,a i r . 2 - 5 h
苯并咪唑的合成方法
苯并咪唑的合成方法浦林;向莉;郭朝蓉;杨州;陈霞【摘要】苯并咪唑类芳香杂环化合物是一类重要的有机合成中间体,广泛应用于许多医药、农药、天然产物等分子骨架结构的合成.本文从分子间缩合和分子内缩合出发,着重综述了近年来苯并咪唑类化合物的合成方法发展情况.文章还结合目前有机合成的前沿领域和现状,分析了各种合成方法存在的不足和缺陷.最后,在课题组研究工作的基础上,提出了合成此类化合物研究前景和展望.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)008【总页数】3页(P9-11)【关键词】苯并咪唑;缩合反应;合成方法【作者】浦林;向莉;郭朝蓉;杨州;陈霞【作者单位】六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004【正文语种】中文【中图分类】O626.2苯并咪唑是一类重要的芳香杂环化合物,广泛存在于生物体内,具有特殊的生理功能。
除此之外,苯并咪唑及其衍生物可以通过氧化、还原或亲电取代等官能化转化过程,广泛应用于抗癌药物、杀菌剂和杀虫剂的合成中。
苯并咪唑类化合物的合成是有机合成方法学研究的一项重要内容。
目前,合成此类芳香杂环化合物的方法较多,其中,邻苯二胺与羧酸及其衍生物的缩合反应是合成苯并咪唑及其衍生物的一种经典方法。
但是,此方法需要在强酸性条件下进行,且须高于200 ℃的温度条件才能保证反应的顺利进行。
经过近20年的发展,大量苯并咪唑类化合物合成的新方法被相继报道。
在所报道的方法中,有些基于已经报道的反应原料,实现了反应体系的创新;有些方法中,利用新型的催化技术,实现新型反应原料的缩合反应(图1)。
本文主要从分子间和分子内缩合反应角度,综述苯并咪唑的合成方法。
1993年,Wilson等[1]在钯催化条件下,实现了邻苯二胺类化合物、一氧化碳和芳基碘代物三组分反应,合成苯并咪唑类化合物(图2)。
7铜催化C_N交叉偶联反应的研究进展
摘要 对铜催化的 C-N 交叉偶联反应的最新研究进展作了综述. 按照反应中含氮化合物种类的不同将亲核试剂分为氨 基酸、胺、酰胺、含氮芳香杂环化合物、其它含氮化合物五类, 对各类亲核试剂参与反应的体系(包括亲电试剂、催化 剂前驱体、配体、溶剂、温度、碱、反应时间)做了全面归纳, 在此基础上以配体为主线对各类亲核试剂涉及的反应进 一步做了详细介绍. 另外, 对这一反应的机理研究也做了综述. 关键词 C-N 交叉偶联反应; 铜; 催化; 进展
Electrophile
Catalyst precusor
Solvent Temp./℃ Time/h Base
Yield/%
1
ArX X=Br, I
CuI
DMA
90
48 K2CO3 0~92[7]
2
CuI
DMF
100
48 K2CO3 53[10]
3
CuI
DMF
100
48 K2CO3 0~87[11]
182
有机化学
110~125 ℃催化完成卤代芳烃与咪唑的 C-N 交叉偶联 反应. 至此, 铜作为一类廉价低毒的催化剂已初步显示 出了其在这类反应中的催化潜力[9]. 这些研究结果也因 此引起了广大化学工作者的浓厚兴趣, 经过近十年的发 展, 铜催化的 C-N 交叉偶联反应也在诸多方面得到了补 充和完善. 本文便将这类构建 C—N 键的方法作一系统 综述. 以下我们将根据含氮化合物的不同将亲核试剂分 类, 并对应用于各类亲核试剂的催化体系分别加以介 绍.
一锅法合成噁唑啉金属配合物研究进展
第34卷第6期化㊀学㊀研㊀究Vol.34㊀No.62023年11月CHEMICAL㊀RESEARCHNov.2023一锅法合成噁唑啉金属配合物研究进展罗㊀梅∗(合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009)收稿日期:2022⁃02⁃28作者简介:罗梅(1969-),女,副教授,研究方向为金属有机化学㊂∗通信作者,E⁃mail:luomei@pku.edu.cn摘㊀要:一锅法合成金属配合物是近年来金属有机化学研究的一个热点之一㊂在对国内外噁唑啉金属配合物的合成及应用进行大量文献调研基础上,综述了本课题组近年来用腈类与手性氨基醇作用,在不同物质的量的金属盐如氯化锌㊁乙酸铜和氯化钴等金属氯化物或金属乙酸盐作用下,一锅法一步合成系列噁唑啉金属配合物及应用研究进展㊂同时,对该方法在其他噁唑啉金属配合物合成及应用领域提出展望㊂关键词:一锅法;噁唑啉金属配合物;腈类;手性氨基醇;金属盐中图分类号:O627文献标志码:A文章编号:1008-1011(2023)06-0538-11Therecentprogressofone⁃potsynthesisofoxazolinylorganometalliccomplexesLUOMei∗SchoolofChemicalEngineering HefeiUniversityofTechnology Hefei230009 Anhui ChinaAbstract One⁃potsynthesisoforganometalliccomplexesisoneofthehotspotsinorganometallicchemistryinrecentyears.Basedonthefullofliteratureinvestigationsonthesynthesisandapplicationofoxazolinylcomplexes,wediscussedtheprogressonthesynthesisandapplicationsofoxazolinylligandsandaccordinglycomplexesinrecentyearswhichstartingfromtherawmaterialsnitrilesrefluxedwithchiralaminoalcoholsinonestepundertheactionofdifferentmolaramountsofmetalsaltssuchaszincchloride,copperacetateandcobaltchlorideandothermetalchloridesormetalacetates.Additionally,thetheoreticalcalculationofthiskindofreaction: one⁃potsynthesisoftheorganometalliccomplexes iscarriedoutbyGaussiansoftware,andareasonablereactionmechanismisputforward.Therefore,aseriesofcrystallineoxazolinylmetalcomplexeshavebeenreviewedindetail.Inaddition,thesynthesisofthesecomplexesissummarizedandtheprospectoftheirdevelopmentisalsoprospected.Keywords:one⁃pot;oxazolinylmetalcomplexes;nitriles;aminoalcohols;metalsalts1㊀噁唑啉金属配合物国内外研究进展噁唑啉金属配合物是近年来金属有机化学研究的热点之一㊂其合成方法是是由配体噁唑啉环中的C=N双键中的氮原子与过渡金属如锌㊁铜㊁钴㊁镍及锰或贵金属铂㊁钯等原子配位形成的配合物㊂其国内外研究现状及发展动态分析如下:1.1㊀噁唑啉配体合成方法的研究进展配体噁唑啉的合成始于1884年,后来许多著名有机化学家又相继研究了其他噁唑啉及衍生物的方法㊂如Pfaltz研究小组[1]于1990年研究了含C2对称轴的手性噁唑啉配体化合物,Apprel课题组[2]于1975年发展了一锅法合成噁唑啉环的合成方法,而在国内上海有机所麻生明院士团队[3]近年来也报道了噁唑啉的合成新方法㊂该合成方法常见的主要有以下几种[4-8]:1)酰氯和氨基醇直接缩合形成双羟酰胺,然后由羟酰胺关环生成双噁唑啉(见图1)㊂该方法使用多种关环试剂,如Me2MCl2(M:Sn㊁Si)㊁ZnCl2㊁BF3第6期罗㊀梅:一锅法合成噁唑啉金属配合物研究进展539㊀㊃Et2O㊁DAST等㊂图1㊀酰氯和氨基醇经两步反应合成双噁唑啉的路线图Fig.1㊀Synthesisofbi⁃oxazolinesfromthereactionacylchloridewithaminoalcohol2)直接由羧酸酯与氨基醇缩合形成双羟酰胺,然后进行关环合成双噁唑啉(见图2)㊂图2㊀羧酸酯和氨基醇合成双噁唑啉的路线图Fig.2㊀Synthsisofbi⁃oxazolinesfromthereactionofcarboxylicacidesterwithaminoalcohols3)第三种方法是由二氰类出发,在氯化锌催化下,与手性氨基醇反应,一步得到噁唑啉[9-12](见图3)㊂图3㊀腈类和氨基醇合成双噁唑啉的路线图Fig.3㊀Synthsisofbi⁃oxazolinesfromthereactionofnitrileswithaminoalcohols1.2㊀噁唑啉金属配合物的合成方法研究进展1)直接合成法配体噁唑啉直接与金属盐反应得到噁唑啉金属配合物,这是最经典的金属有机配合物的合成方法之一㊂从第一个金属配合物Zeise盐K[Pt(C2H4)Cl3]㊃H2O的出现到现在,是最通用的合成方法㊂关于一锅法合成化合物的报道已出现很多,但是三组分直接一锅法合成金属配合物的报道不多㊂大多数金属配合物的合成使用的是经典的合成方法,如国内的研究小组北京大学席振峰课题组[13]/张文雄课题组[13]/杨震课题组[14]/莫凡洋课题组[15]/王剑波课题组[15]/余志祥课题组[16]㊁上海有机所戴立信课题组[17]/刘桂霞㊁陆熙炎课题组[18]/麻生明课题组[19]/丁奎岭课题组[20]/马大为课题组[21]/唐勇课题组/谢作伟课题组[22]/侯雪龙课题组/吴云东[23]/施敏课题组[24]/游书力课题组[24]/陈耀峰课题组[25]/向丽课题组[26]㊁中科院大连化物所万伯顺课题组[27]㊁河南师范大学张晓鹏课题组[28]㊁浙江工业大学李传莹课题组[29]㊁郑州大学李霄鹏课题组[30]㊁山东大学史晓东课题组[31]㊁温州医科大学的吴戈课题组[32]㊁山东省医科学院的柴会宁课题组[33]㊁天津师范大学柳青湘课题组[34]㊁复旦大学金国新课题组[35]㊁周锡庚/张立新课题组[36]㊁中国科学技术大学王官武课题组[37]/王中夏课题组[38]/汪志勇课题组[39]/田仕凯课题组[40]/汪义丰课题组[41]㊁安徽师范大学王邵武课题组[42/商永嘉课题组[43]/周双六课题组[44]/朱先翠课题组[44]㊁安徽工程大学王芬华课题组[44]㊁南京大学陆红健课题组[45]/王新平课题组[46]㊁天津大学张志伟课题组[47]㊁东北师范大学潘玲课题组[48]㊁南京工业大学姜耀甲课题组[49]㊁重庆文理学院崔海磊课题组[50]等㊂他们的研究工作对金属有机配合物的合成及催化应用做出了一定的贡献,推动了金属有机化学的发展㊂2)一锅法一锅法合成噁唑啉金属配合物,是近年来出现的新型有机合成方法之一[51-53]㊂通常金属有机配合物的合成方法是先合成配体,再与金属盐作用合成金属配合物㊂但是,本项目组,由于意外得到系列噁唑啉过渡金属噁唑啉配合物,因此提出并建立了手性噁唑啉过渡金属配合物合成方法的体系㊂该合成方法理论可行,其反应通式如下(见图4):图4㊀噁唑啉过渡金属配合物合成反应通式图Fig.4㊀Generalreactionsyntheticroutetotheoxazolinyl⁃metalcomplexesfromthereactionofnitrileswithaminoalcohols540㊀化㊀学㊀研㊀究2023年三组分一锅法在有机反应中的应用,具体表现在合成手性噁唑啉过渡金属配合物的应用㊂这个课题的发现是这样的:由腈类出发,与手性氨基醇作用,在合成噁唑啉配体过程中,由于加入氯化锌的量过大,奇怪的是得到了一个不在预料中的配合物晶体,由此产生了灵感㊂更换不同的腈类化合物,调节不同的金属盐,由两步法直接变成一步法合成手性噁唑啉等过渡金属配合物㊂该合成方法具备原创性:虽然三组分一锅法合成有机合物早已被接受㊂但是,将其中一种组分变成金属盐,是近年来合成配合物的创新型方法之一㊂该类配合物的合成方法已相继被我们课题组报道[51-53]㊂该合成方法缩短了常规的两步法(先合成配体再合成配合物),仅用一步反应得到配合物,具备原创性㊂由于原料及产物均在高浓度的路易斯酸催化剂环境中,因此,产物的结构应该是出乎意料的化合物及配合物㊂金属盐作为三组分之一,同时又可用于催化两种有机原料㊂而且,本课题组将一锅法合成噁唑啉等胺类及金属配合物这个规律又用于其它有机反应[53]㊂因此,该研究有待于进一步深化,为开辟金属有机化学的新领域作出贡献㊂另外,该合成方法的出现是必然的㊂首先是腈类化合物与手性氨基醇作用合成手性配体噁唑啉,再与金属盐作用,一步合成噁唑啉金属配合物㊂但是,将金属盐作为另一种催化剂,不断的调节金属盐与配体原料的比例,必然会相继得到系列噁唑啉金属配合物㊂本课题组已合成的配合物如下(见图5㊁图6):a)氯化锌⁃噁唑啉配合物;b)过渡金属盐⁃水杨噁唑啉金属配合物㊂迄今为止,噁唑啉等金属配合物的合成,使用的仅是以邻羟基苯甲腈为原料合成相应的噁唑啉金属配合物,其他的腈类原料正在尝试㊂另外,该合成方法也可用于合成除噁唑啉以外的其他胺类金属配合物㊂例如,将苯乙胺与二水合氯化铜及二苯基二氯硅烷或六水合氯化钴及二苯基二氯硅烷分部反应,一锅法得到高产率的铜配合物及钴配合物㊂其合成路线如下(见图7)[53]:㊀第6期罗㊀梅:一锅法合成噁唑啉金属配合物研究进展541图5㊀一锅法合成氯化锌⁃噁唑啉配合物Fig.5㊀One⁃potsynthesisofoxazolinyl⁃ZnCl2complexes542㊀化㊀学㊀研㊀究2023年图6㊀一锅法合成过渡金属盐⁃水杨噁唑啉金属配合物的合成路线图Fig.6㊀One⁃potsynthesisofsalicyloxazolinecomplexes图7㊀一锅法合成其他胺类金属配合物Fig.7㊀One⁃potsynthesisofotheraminemetalcomplexes2㊀研究意义噁唑啉金属配合物是近年来金属有机化学研究的热点之一㊂其合成方法是由配体噁唑啉环中的C=N双键中的氮原子与过渡金属如锌㊁铜㊁钴㊁镍及锰或贵金属铂㊁钯等原子配位形成的配合物㊂其意义具体归纳为两个方面:2.1㊀可用于催化有机反应Bolm研究小组[54],上海交通大学张万斌团队[55]㊁贵州省中科院天然产物化学重点实验室潘卫东团队[56]等也相继报道并发展了系列噁唑啉的合成方法及不对称催化应用㊂如上海交通大学张万斌课题组于2014年对轴手性联苯膦⁃噁唑啉铱络合物催化的不对称氢化反应进行了深入的研究[55];河西学院的王俊科课题组研究了新型噁唑啉自组装手性催化剂的合成及其在不对称催化反应中的应用[57];浙江大学的江黎明课题组合成了手性聚(2⁃噁唑啉),并研究其在不对称有机催化反应中的应用[58]㊂北京化工大学的吴一弦课题组用可控/活性正离子聚合及设计合成了基于聚异丁烯及聚噁唑啉两亲性第6期罗㊀梅:一锅法合成噁唑啉金属配合物研究进展543㊀双接枝共聚物[59],四川大学的李瑞祥课题组也研究了氮膦功能化卡宾配体及其镍钯双金属配合物的合成与催化C-C偶联反应[60]㊂本课题组针对上述课题组国内外研究进展,进行了归纳总结,并举一些典型的例子具体阐述㊂常见的噁唑啉等金属配合物可作为催化剂,如德国的AyyaSwamy等[61]在2020年报道了手性铒卡宾噁唑啉催化剂直接㊁高效的催化还原酮类如4⁃氟苯乙酮㊁5⁃己烯⁃2⁃酮及2⁃甲基⁃1⁃4⁃酮,并得到较高产率及较好旋光纯度的醇类(最高可达93%ee值)(见图8)㊂图8㊀手性铒卡宾噁唑啉催化剂还原酮类如4⁃氟苯乙酮㊁5⁃己烯⁃2⁃酮及2⁃甲基⁃1⁃4⁃酮Fig.8㊀Reductionofketonesoverchiralerbiumcarbenoxazolinecatalysts㊀㊀国内大连化物所的余正坤课题组于2017年,设计了钌噁唑啉吡啶配合物,并研究了其在酮类化合物的氢化还原反应中的应用,最高催化效果达到99.9%[62](见图9)㊂Nikonov等[63]于2015年报道了用铁催化剂催化烯烃的不对称硅氢化反应研究,最高ee值为99%(见图10)㊂图9㊀手性噁唑啉铑金属配合物催化剂催化酮类与异丙醇的反应路线图Fig.9㊀Reactionofketoneswithisopropanolcatalyzedbychiraloxazolinerhodiummetalcomplexcatalyst图10㊀手性噁唑啉铁金属配合物催化剂催化烯烃的不对称硅氢化反应Fig.10㊀Asymmetrichydrosilylationofolefinscatalyzedbychiraloxazolineironmetalcomplexcatalysts544㊀化㊀学㊀研㊀究2023年㊀㊀从以上数据可以看出,噁唑啉等胺类金属配合物在许多有机反应中显示了较好的催化性能㊂2.2㊀噁唑啉类大分子金属配合物可作为抗癌药物㊀㊀癌症是严重危害人类健康的主要疾病之一㊂世界卫生组织曾披露癌症的发展趋势预计2015年发达国家死亡人数将近300万人,发展中国家人数为600万人,全年预计死亡人数达900万人㊂化疗是治疗癌症的重要手段㊂抗癌药是指抵抗癌症的药品㊂目前全球各国已批准上市的抗癌药物大约有130 150种㊂金属配合物作为抗癌药是当今和今后研究的热点之一㊂其中铂类络合物的研究始于六十年代,美国科学家Rosenberg在研究电磁场对微生物的效应时,偶然发现铂电极周围的培养液可抑制大肠杆菌的裂殖而不影响其生长[64]㊂在此启示下,1969年Rosenberg首先报道了铂类络合物的抗肿瘤作用,其中顺式二氯二氨铂以下简称顺铂对实验肿瘤的抑制作用最强㊂通过对顺铂的药理㊁毒理及作用机制的研究,发现顺铂的应用得到限制,但是结合与紫杉醇联合使用治疗癌症,可降低其毒性,已达到治疗效果㊂从而揭开了此类构型独特的抗癌药物发展的序幕㊂随后,各种不同类的高效㊁低毒的金属配合物相继被合成,如铂类抗癌药物㊁有机锡配合物㊁有机锗化合物㊁钯配合物㊁钌配合物㊁铜配合物㊁钛配合物等㊂如国内的湖南中医药大学陈懿课题组等设计了新型高稳定性环状有机铋配合物,并对其抗肿瘤性能进行了研究[65];西北大学的杨科武课题组研究了新型β⁃内膦酰胺与荧光β⁃内酰胺类的合成和对金属β⁃内酰胺酶及其耐药细菌的广谱抑制研究[66];河南大学李明雪课题组研究了杂环缩氨基硫脲及其金属配合物的合成,晶体结构和生物活性[67];陈训课题组以多个C-H键的接力官能团化策略,构建复杂异噁唑类活性分子并进行了抗肿瘤活性研究[68];江西师范大学陈军民课题组以钯催化碳氢键活化反应进行了合成磺胺类药物活性单元的研究[69];成都大学的马文博课题组也采用过渡金属钌催化C-H键官能化合成(氢化)氮杂卓类化合物并进行了初步药理活性研究[70]㊂目前,金属类抗癌药物虽为数众多,但用于临床的不多,存在不同的毒副作用,为了合成抗癌活性高,毒性低且没有耐药性的金属抗癌药物,人们开始打破传统抗癌药物顺铂结构的限制,开辟抗癌药物的新领域㊂关于本课题组一锅法已合成的铜配合物(I),其部分抗癌活性数据测试如表1所示,该配合物的医药用途于2019年已申请一项专利(申请号:2019109883703)[70],其结构式见图11㊂其抗癌活性在人体肺癌,肝癌及白血病等治疗效果比第一代抗癌药顺铂的药效要好,其分析研究结果见表1㊂图11㊀手性双水杨噁唑啉铜配合物Fig.11㊀Syntheticroutetothebis(oxazolines)coppercomplex表1㊀铜配合物(I)的抗癌活性数据Table1㊀CytotoxicityofcomplexesIagainsthumantumourcelllines.细胞系样品人肺癌细胞A549㊀IC50ʃSDμmol/L平均值标准差肝癌SMCC⁃7721(IC50ʃSD)μmol/L平均值标准差白血病HL⁃60(IC50ʃSDμmol/L平均值标准差铜配合物(I)3.50ʃ0.043.290.043.290.04顺铂23.55ʃ0.0912.410.304.500.11㊀㊀因此,在此基础上,本课题不仅将继续研究一锅法合成新型手性噁唑啉金属配合物,而且要开发其具有自主知识产权的手性催化剂及较高的抗癌活性药物分子,并寻找高效㊁选择性好的新有机化合物的合成方法㊂3㊀小结通过上述分析,一锅法合成噁唑啉大分子金属配合物,不仅应用前景广泛,而且合成的噁唑啉大分子配合物在医药㊁化工等领域具有良好的应用前景㊂第6期罗㊀梅:一锅法合成噁唑啉金属配合物研究进展545㊀因此,通过这种合成方法可以合成大分子配合物,能够极大地推动金属配合物在有机合成领域的发展㊂参考文献:[1]PFALTZA.DRURYWJⅢ.Designofchiralligandsforasymmetriccatalysis:fromC2⁃symmetricP,P⁃andN,N⁃ligandstostericallyandelectronicallynonsymmetricalP,N⁃ligands[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,2004,101(16):5723⁃5726.[2]APPELR.Tertiaryphosphane/tetrachloromethane,aversatilereagentforchlorination,dehydration,andP-Nlinkage[J].AngewandteChemieInternationalEditioninEnglish,1975,14(12):801⁃811.[3]LUOHW,YANGZ,LINWL,etal.Acatalytichighlyenantioselectivealleneapproachtooxazolines[J].ChemicalScience,2018,9(7):1964⁃1969.[4]MEYERSAI,SLADEJ.Asymmetricadditionoforganometallicstochiralketooxazolines.Preparationofenantiomericallyenriched.alpha.⁃hydroxyacids[J].TheJournalofOrganicChemistry,1980,45(14):2785⁃2791.[5]VORBRÜGGENH,KROLIKIEWICZK.AsimplesynthesisofΔ2⁃oxazines,Δ2⁃oxazines,Δ2⁃thiazolinesand2⁃substitutedbenzoxazoles[J].Tetrahedron,1993,49(41):9353⁃9372.[6]CWIKA,HELLZ,HEGEDÜSA,etal.Asimplesynthesisof2⁃substitutedoxazolinesandoxazines[J].TetrahedronLetters,2002,43(22):3985⁃3987.[7]PANEKJS,MASSECE.Animprovedsynthesisof(4S,5S)⁃2⁃phenyl⁃4⁃(methoxycarbonyl)⁃5⁃isopropyloxazolinefrom(S)⁃phenylglycinol[J].TheJournalofOrganicChemistry,1998,63(7):2382⁃2384.[8]KAMAT,K,AGATAI,MEYERSA,etal.Anefficientandversatilemethodforthesynthesisofopticallyactive2⁃oxazolines:anacid⁃catalyzedcondensationoforthoesterswithaminoalcohols[J].TheJournalofOrganicChemistry,1998,63(9),3113⁃3116.[9]OUSSAIDB,BERLANJ,SOUFIAOUIM,etal.Improvedsynthesisofoxazolineundermicrowaveirradiation[J].SyntheticCommunications,1995,25(5),659⁃665.[10]BOLMC,WEICKHARDTK,ZEHNDERM,etal.Synthesisofopticallyactivebis(2⁃oxazolines):crystalstructureofa1,2⁃bis(2⁃oxazolinyl)benzeneZnCl2complex[J].ChemischeBerichte,1991,124(5),1173⁃1180.[11]SCHUMACHERDP,CLARKJE,MURPHYBL,etal.Anefficientsynthesisofflorfenicol[J].TheJournalofOrganicChemistry,1990,55(18):5291⁃5294.[12]BOWERJF,MARTINCJ,RAWSONDJ,etal.Diastereoselectiveconversionofsulfidesintosulfoxides.1,5⁃and1,6⁃asymmetricinduction[J].JournaloftheChemicalSociety,PerkinTransactions1,1996,(4),333⁃342.[13]GENGWZ,ZHANGWX,HAOW,etal.Cyclopentadiene⁃phosphine/palladium⁃catalyzedcleavageofC⁃Nbondsinsecondaryamines:synthesisofpyrroleandindolederivativesfromsecondaryaminesandalkenyloraryldibromides[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2012,134(50):20230⁃20233.[14]YUANHGONGJX,YANGZ.Stereoselectivesynthesisofoxabicyclo[2.2.1]heptenesviaatandemdirhodium(Ⅱ)⁃catalyzedtriazoledenitrogenationand[3+2]cycloaddition[J].OrganicLetters,2016,18(21):5500⁃5503.[15]QIUD,ZHENGZT,YANGMF,etal.Gold(III)⁃catalyzeddirectacetoxylationofareneswithlodobenzenediacetate[J].OrganicLetters,2011,13(19):4988⁃4991.[16]JIWZ,LICL,CHENH,etal.Anewlydesignedheterodieneanditsapplicationtoconstructsix⁃memberedheterocyclescontaininganN-Obond[J].ChemicalCommunications,2019,55(80):12012⁃12015.[17]HEH,LIUWB,DAILX,etal.Enantioselectivesynthesisof2,3⁃dihydro⁃1H⁃benzo[b]azepines:iridium⁃catalyzedtandemallylicvinylation/aminationreaction[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2010,49(8):1496⁃1499.[18]LIUGX,LUXY.CationicPalladiumcomplexcatalyzedhighlyenantioselectiveintramolecularadditionofarylboronicacidstoketones.aconvenientsynthesisofopticallyactivecycloalkanols[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2006,128(51):16504⁃16505.[19]LIQK,FUCL,MASM.Palladium⁃catalyzedasymmetricaminationofallenylphosphates:enantioselectivesynthesisofalleneswithanadditionalunsaturatedunit[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2014,53(25):6511⁃6514.[20]LIUJW,HANZB,WANGXM,etal.Highlyregio⁃andenantioselectivealkoxycarbonylativeaminationofterminalallenescatalyzedbyaspiroketal⁃baseddiphosphine/Pd(Ⅱ)complex[J].Journa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铜催化芳香族C-N、C-O偶联反应的研究的开题报告
铜催化芳香族C-N、C-O偶联反应的研究的开题报
告
一、研究背景
芳香族C-N、C-O偶联反应是一类重要的有机合成反应,在药物合成、天然产物合成等领域得到广泛应用。
目前,常用的催化剂主要包括钯、铜、铜配合物等。
由于钯催化反应存在成本高、毒性大等问题,因此铜
催化反应逐渐受到人们的重视。
铜催化反应的研究已经取得了一定的进展,但是目前仍存在诸多问题待解决,例如反应活性、反应条件的优化等。
二、研究内容
本研究的主要内容是利用铜催化剂实现芳香族C-N、C-O偶联反应。
具体研究方向如下:
1. 合成不同类型的铜催化剂,并对其催化活性进行评价。
2. 探索反应条件对反应活性的影响,如反应温度、反应时间、反应
物比例等因素的优化。
3. 研究反应的范围,如不同底物的反应性、官能团的选择性等。
4. 对反应机理进行探究,了解铜催化反应的具体机理和反应路径,
为优化反应条件提供理论指导。
三、研究意义
本研究可以为铜催化芳香族C-N、C-O偶联反应提供新的方法和思路,开发高效且环保的催化剂,丰富反应底物的范围,为有机合成领域的发
展做出贡献。
此外,对反应机理的研究也将为其他相似反应提供借鉴和
参考。
钯和铜促进的芳香C-H键转化为碳卤键的最新研究进展
但是此类底物大多数 都存在 单双取 代无 法控制 的 问题 , 目 前主要是通过增加位 阻 的方 法来 控制单 双取代 。有 趣 的是 , 他 f , H 组还发现烯 烃也 可以发生 C—H活化 , 生成 C—c 产物 ( 1 方
程 式 7 。 )
Ae P ( c)f I dO^ 5 m0嘲
所 以判 断 C—H键 活 化 步 骤 是 决 速 步 骤 …。
H  ̄ 【O)em(m O' C PT(C】0O F N F d f f o (N 5 1 M 0% 。 1 P M )
。, g i f ,
这个反应也可 以用 C C, 为 氯源 , 个氯 源相 对 于 N S u1作 这 C 便宜 , 以也被很 多化学研 究工作 者关 注。最早报道 是 Sn r 所 af d o 小组使用催化量的钯对 2一苯基 吡啶类似物 邻位氯化 的反应 的
Aci a i n M e i td y Pal d um n Co tv to dae b l i a a d ppe r
M O o s ng
( ol eo i n n i n n cec s hn h i oma U i r t, h n hi 0 2 4 h a C l g f f adE v omet i e ,S ag a N r l nv s y S a g a 2 0 3 ,C i ) e Le r S n ei n
目前 , 家普遍认 为此类 反应是 氧化 剂对 P “ 大 d 进行 氧化 加 成, 生成 P 或者 P 一 P 二聚体 , d d d 然后再还原 消除生成 芳基 氯代物和 P “ d 。在对 3一甲基 一 2一苯基吡啶底物的钯催 化氯化 反应 的动力学研 究 中发现 , P ] 一级动 力学 , 对于 底物 和 [d是 而 N S是零级。同时动力学 同位素的研究 中发现 ( K 4 4 , C K / .= . )
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铜催化C-N-C-O偶联合成N-芳基咪唑和苯并噁唑的催化
体系研究
铜催化C-N/C-O偶联合成N-芳基咪唑和苯并噁唑的催化
体系研究
摘要:
N-芳基咪唑和苯并噁唑作为一类重要的有机化合物,在医药、农药和材料科学领域中具有广泛的应用。
铜催化C-N/C-O
偶联反应是一种有效的合成方法,通过将芳基胺和醇类引入反应体系,可以在催化剂存在下实现N-芳基咪唑和苯并噁唑的
高选择性制备。
本文综述了铜催化C-N/C-O偶联反应在N-芳
基咪唑和苯并噁唑合成中的应用及其反应机理研究。
1. 引言
近年来,有机合成领域的研究不断发展,同时对高效、低成本和高选择性的合成方法的需求也日益增加。
N-芳基咪唑和苯并噁唑作为重要的杂环化合物,具有广泛的生物活性和药物活性,因此引起了学术界和工业界的广泛关注。
传统的合成方法中,大多数都存在一些不足之处,如低产率、废弃物产生过多等。
因此,开发新的高效、环保的合成方法成为了当前研究的热点。
2. 铜催化C-N/C-O偶联反应
铜催化C-N/C-O偶联反应是合成N-芳基咪唑和苯并噁唑
的重要方法之一。
该反应通常以芳基胺和醇类为底物,在催化剂的存在下发生反应,通过形成醇醚中间体实现偶联反应。
在反应体系中,催化剂的选择对反应的效果起着至关重要的作用。
铜催化剂的设计及调控能够影响反应的速率和选择性,因此,许多研究集中于寻找高效的催化体系。
3. 铜催化体系的应用及反应机理研究
3.1 N-芳基咪唑合成
一种常见的铜催化体系是以芳基胺和醇为底物,针对N-
芳基咪唑的合成进行反应。
研究发现,底物的选择对反应的效果有较大影响。
例如,对于芳基胺而言,取代基的电子性质和空间位阻会影响反应的产率和选择性。
此外,反应温度,催化剂配体的选择以及反应时间等因素也会对反应结果产生影响。
催化体系中铜离子的还原能力和配位能力的研究表明,铜催化剂能够有效催化反应的进行,并且通过调控反应条件可以获得较高的产率和选择性。
3.2 苯并噁唑合成
铜催化C-N/C-O偶联反应也可用于苯并噁唑的合成。
该类化合物常用于药物研发和有机光电材料的制备。
与N-芳基咪
唑合成类似,苯并噁唑的合成也受到底物选择和反应条件等因素的影响。
在催化体系中,底物的电子性质和位阻对反应的影响较大。
此外,配体的选择也会影响到反应的速率和产率。
通过对铜催化剂的性质和反应机理的研究,可以实现对苯并噁唑合成的定向合成。
4. 结论
铜催化C-N/C-O偶联反应作为一种高效、环保的合成方法,已被广泛应用于N-芳基咪唑和苯并噁唑的合成中。
通过合理
选择反应底物和催化剂配体,并调控反应条件,可以实现合成目标产物的高产率和高选择性合成。
未来应继续对铜催化C-
N/C-O偶联反应的反应机理进行深入研究,以进一步提高其合
成效率和选择性,在有机合成领域具有更广阔的应用前景。
综上所述,铜催化C-N/C-O偶联反应是一种有效且环保的合成方法,可用于N-芳基咪唑和苯并噁唑的合成。
该反应受到多种因素的影响,包括底物的选择性质和反应条件,催化剂配体的选择,反应温度和时间等。
通过合理调控这些因素,可以实现高产率和高选择性的合成。
未来的研究应着重探索铜催化C-N/C-O偶联反应的反应机理,以提高合成效率和选择性,进一步拓展其在有机合成领域的应用前景。