聚苯乙烯负载的N-杂环卡宾-Pd络合物催化芳基重氮盐的Suzuki-Miyaura反应研究

聚苯乙烯负载的N-杂环卡宾-Pd络合物催化芳基重氮盐的Suzuki-Miyaura反应研究

论文摘要

联苯类化合物应用非常广泛,许多天然产物、先进聚合物材料、液晶等显示材料、配体和医药中都含有联苯结构单元。Suzuki偶联反应是近年常用于合成联苯类化合物的方法之一。它的最大优点在于温和的反应条件和使用对环境友好的、易得的芳基硼酸。就Suzuki反应的底物而言,碘代芳烃和溴代芳烃容易反应,氯代芳烃有时不易发生反应。不少卤代芳烃经由芳基重氮盐通过桑德迈尔反应制备,因此芳基重氮盐的Suzuki反应将简化联苯类化合物的合成步骤,对它的研究就格外有意义。芳基重氮盐容易从相应的价格便宜的胺制备,发生Suzuki反应时比相应的氯和溴代芳烃活性高,因此,在某些氯代芳烃不容易发生的反应中,芳基重氮盐可以用来代替相应的芳基氯以使反应能够更好地进行。在工业上,多相催化剂有许多优点。N-杂环卡宾与广泛使用的膦配体比较,它与Pd(+1,+2)结合力更强,金属不易从载体上解离下来,更适合作为负载催化剂。然而,关于有机高分子负载N-杂环卡宾-Pd络合物催化Suzuki反应的报道还不多,还没有高分子负载N-杂环卡宾-Pd络合物催化芳基重氮盐的Suzuki反应的报道。开展有机高分子负载N-杂环卡宾-Pd络合物催化Suzuki反应的研究具有一定的理论意义和实用价值。本文中,作者比较系统的研究了在交联聚苯乙烯负载的N—杂环卡宾-Pd络合物的催化下芳基重氮盐与芳基硼酸的Suzuki偶联反应。考察的因素包括:(1)溶剂的影响;(2)催化剂的用量对反应产率的影响;(3)温度对反应的影响;(4)催化剂的循环使用情况;(5)通过对底物的扩展来研究催化剂对底物的适应性。通过反应条件的优化选择,作者发现了反应的最佳条件。在此反应条件下,对于不同取代基的芳基重氮盐和芳基硼酸的Suzuki偶联反应,都得到了较好的产率。催化剂循环使用10次,仍然保持较好的催化活性。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 前言
  • 1.2 卤代芳烃Suzuki偶联反应
  • 1.2.1 均相催化剂催化卤代芳烃Suzuki反应进展
  • 1.2.1.1 均相Pd催化
  • 1.2.1.2 均相Ni催化
  • 1.2.2 多相催化剂催化卤代芳烃Suzuki反应进展
  • 1.2.2.1 聚苯乙烯(PS)负载型
  • 1.2.2.2 其他聚合物负载钯配合物
  • 1.2.2.3 无机物作为载体负载钯配合物
  • 1.2.2.4 多相Ni催化
  • 1.3 芳基重氮盐Suzuki偶联反应
  • 1.4 小结
  • 第二章 课题的提出、意义与设计
  • 2.1 课题的提出及意义
  • 2.2 以芳基重氮盐为底物的Suzuki反应的研究思路
  • 第三章 催化剂及部分原料的合成
  • 3.1 催化剂的合成
  • 3.2 部分原料的合成
  • 3.2.1 芳基硼酸的合成
  • 3.2.2 芳基重氮盐的合成
  • 第四章 聚合物负载的N—杂环卡宾-钯络合物催化芳基重氮盐的Suzuki反应研究
  • 4.1 溶剂对反应收率的影响
  • 4.2 催化剂用量对反应收率的影响
  • 4.3 温度对反应的影响
  • 4.4 催化剂的循环研究
  • 4.5 底物的适应性
  • 4.6 部分产物的图谱数据
  • 4.7 本章小结
  • 第五章 结论
  • 第六章 实验部分
  • 6.1 仪器与试剂
  • 6.2 原料和中间体的合成
  • 6.3 典型实验方法
  • 6.3.1 芳基重氮盐的典型制备方法
  • 6.3.2 交联聚苯乙烯负载的N—杂环卡宾-钯络合物催化芳基重氮盐的Suzuki偶联反应的典型方法
  • 6.4 反应液中金属流失含量的测试
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简历
  • 部分化合物谱图
  • 相关论文文献

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