含N-杂环卡宾钯化合物的合成及其催化的Suzuki偶联反应

论文摘要

本论文合成了两种含N-杂环卡宾的CCN型钳形钯化合物和一种卡宾钯的配合物,对所合成的化合物进行了结构表征,并初步考察了该类化合物在催化Suzuki偶联反应中的应用,主要研究内容如下：1.以间苯二甲醛为起始原料,经过醛基的选择性还原、溴代、与二乙胺或3,5-二甲基吡唑的亲核取代,再将另一侧的醛基还原、溴代、与N-取代的咪唑反应后得到卡宾的前体咪唑盐4a-d （Scheme 1）。然后通过银碳烯交换法得到两种含N-杂环卡宾的CCN钳形Pd化合物5a-b以及NHC-Pd的配合物5c （Scheme 2-3）。3b、4a-d和5a-c均为新化合物,通过IR、1H NMR、13C NMR、MS及元素分析等手段对它们的结构进行了表征,其中5a和5c经X-射线单晶衍射进行了结构确证。2.考察了所合成的化合物5在Suzuki偶联反应中的应用（Scheme 4）。实验得出优化的反应条件为：取代氯苯、芳基硼酸和碱投料比为1：1.5：1.5,无水乙醇为溶剂,K3PO4·3H2O为碱,78℃空气中反应12小时。在优化条件下比较了三种卡宾钯化合物的催化活性,其中5a的活性较高。使用1 mol%的催化剂5a,多种取代的芳基氯苯均能与芳基硼酸进行有效地偶联,产率最高可达99%。带大位阻及强推电子基的的溴苯与苯基硼酸的偶联也能得到较高的收率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 N-杂环卡宾的结构
• 1.2 N-杂环卡宾类金属化合物的制备
• 1.3 含N-杂环卡宾钳形化合物的合成及其在催化中的应用
• 1.4 本论文的设计和思路
• 参考文献
• 第二章 含N-杂环卡宾钯化合物的合成与表征
• 2.1 含N-杂环卡宾钯化合物配体及钯化合物的合成
• 2.2 含N-杂环卡宾配体及钯化合物的表征
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 仪器与试剂
• 2.3.2 2,4,6-三甲基咪唑的制备
• 2.3.3 3,5-二甲基吡唑的制备
• 2.3.4 间甲酰基苯甲醇的制备
• 2.3.5 间甲酰基苄溴的制备
• 2.3.6 化合物2a的制备
• 2.3.7 化合物2b的制备
• 2.3.8 化合物3a,3b的制备
• 2.3.9 化合物4a,4c,4d的制备
• 2.3.10 化合物4b的制备
• 2.3.11 化合物5a的制备
• 2.3.12 化合物5b的制备
• 2.3.13 化合物5c的制备
• 参考文献
• 第三章 含N-杂环卡宾钯化合物催化的Suzuki偶联反应
• 3.1 氯代芳烃与芳基硼酸的偶联反应条件的筛选
• 3.2 含N-杂环卡宾钳形钯化合物催化的卤代芳烃与芳基硼酸的Suzuki偶联反应
• 3.3 实验部分
• 3.4 Suzuki偶联反应产物的鉴定
• 参考文献
• 总结论
• 新化合物附图
• 致谢
• 个人简历
• 在学期间发表的学术论文