脯氨酸衍生的氮杂环卡宾（NHC）-金属络合物的合成及应用

论文摘要

本论文主要从天然手性的脯氨酸出发,合成其衍生的氮杂环卡宾（NHC）钯,铑金属络合物,并对这些络合物的催化性能进行了研究。我们还合成了一类新型的氮杂环卡宾（NHC）-钯（Ⅱ）-咪唑（Im）络合物并对其催化性能进行了研究。本论文主要可以分为以下几部分：一、我们以良好的收率成功地合成了脯氨酸衍生的NHC-Pd（Ⅱ）络合物,其结构都得到了X-ray单晶衍射的确认。研究表明,吡咯环骨架氮原子上的取代基对钯络合物的结构有很大的影响。比如：氮原子上为供电子的Bn基团时,其结构是以金属钯为中心,吡咯环氮原子和卡宾碳原子参与配位形成C-Pd-N双齿NHC-Pd（Ⅱ）络合物；而当氮原子上为吸电子的Ts基团时,则吡咯环氮原子不参与配位,形成的是二聚单齿NHC-Pd（Ⅱ）络合物。二、脯氨酸衍生的NHC-Pd（Ⅱ）络合物在C-C键形成中的应用。在水相介质中,此类NHC-Pd（Ⅱ）络合物可以高效地催化溴、碘代芳烃的Suzuki-Miyaura偶联反应和Mizoroki-Heck反应,并且都能以优良的产率得到偶联产物。三、我们合成了脯氨酸衍生的NHC-Rh（Ⅰ）络合物,并且成功应用于催化芳基硼酸与α,β-不饱和羰基化合物的1,4-共轭加成反应中,在水相介质中40℃下,可以得到良好到优异的产率四、我们使用IPr·HCl或IMes·HCl与氯化钯,1-甲基咪唑为原料合成了一种新型的NHC-Pd（Ⅱ）-Im络合物,并且高效地催化了氯代芳烃与芳基酸的Suzuki-Miyaura偶联反应。当催化量降为0.01mol%,投料扩大到20 mmol时仍然能够得到相当的产率。这部分工作在附录中介绍。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1. 氮杂环卡宾（NHC）的发展
• 2. 氮杂环卡宾的性质
• 3. 官能化氮杂环卡宾的种类
• 4. 氮杂环卡宾-金属络合物的制备
• 5 本文立题
• 第一章 脯氨酸衍生的氮杂环卡宾（NHC）-钯（Ⅱ）络合物的合成及性质
• 1.1 引言
• 1.2 结果与讨论
• 1.3 结论
• 第二章 脯氨酸衍生的氮杂环卡宾-钯络合物在碳-碳键形成中的应用
• 第一节 室温水相介质中的Suzuki-Miyaura偶联反应
• 2.1.1 引言
• 2.1.2 结果与讨论
• 2.1.3 结论
• 第二节 不对称Suzuki-Miyaura偶联反应初步探索
• 2.2.1 引言
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.2.3 结论
• 第三节 水相介质中的Mizoroki-Heck偶联反应
• 2.3.1 引言
• 2.3.2 结果与讨论
• 2.3.3 结论
• 第三章 脯氨酸衍生的氮杂环卡宾-铑络合物的合成及其在芳基硼酸对α,β-不饱和酮羰基化合物的1,4-共轭加成反应中的应用
• 3.1 引言
• 3.2 结果与讨论
• 3.3 结论
• 附录 氮杂环卡宾（NHC）-钯（Ⅱ）-咪唑（Ⅰm）络合物的合成及其催化氯代芳烃的Suzuki-Miyaura偶联反应
• 引言
• 结果与讨论
• 结论
• 全文总结
• 实验部分
• 实验通则
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文