一种新颖的胺类氧化羰化制脲衍生物催化剂

脲衍生物是一类具有广泛用途的有机反应中间体和药物中间体 .传统的生产方法是利用胺类化合物与异氰酸酯或光气的反应来实现[1] .在这些反应中都涉及到剧毒的光气 ,并且反应中放出大量的腐蚀性气体氯化氢 .采用催化氧化羰化或者还原羰化含氮有机物的反应制取相应的脲 ,是一条对环境和经济方面非常有利的路线 .在以往的研究工作中 ,普遍使用的是钯、钌、铑等贵金属的大分子含氮配合物均相催化体系或以硫、硒为主要活性组分的催化剂[2～ 6] .前者 ,催化剂制备过程相对复杂 ,还需添加其它助催化剂 ,与反应体系分离困难且易流失 ;后者活性较低 ,…     

一种胺氧化羰化制氨基甲酸酯新催化剂体系

异氰酸酯是重要的有机反应中间体 ,可用于合成聚异氰酯、聚氨酯、聚脲及用于高聚物的粘合剂、杀虫剂、除草剂等[1 ] .一些异氰酸酯在军事上也有重要用途 .目前 ,工业异氰酸酯的生产方法仍为光气法 :ＲＮＨ2 +ＣＯＣｌ2 ＲＮＣＯ + 2ＨＣｌ　　该法普遍存在设备腐蚀、环境污染等问题 ,因而由含氮有机物羰化制取氨基甲酸酯 ,再通过热裂解制取异氰酸酯的环境友好催化过程已受到世界各国的重视[1 ,2 ] .尽管由硝基化合物直接还原羰化制氨基甲酸酯 ,从减少反应步骤的角度考虑更为合理[3～7] ,但该反应存在条件苛刻、催化剂回收困难、多硝基化合物…     

有机金配合物催化的胺羰化制氨基甲酸酯及酰胺

使用一系列有机金配合物HAuCl4、Au(PPH3)Cl、Au(PPh3)2Cl、Au(PPh3)NO3和[Au(PPh3)]2S,催化胺类化合物羰化合氨基甲酸酯和酰胺。其中,Au(PPh3)Cl在合成氨基甲酸酯的反应中催化性能最好,而在合成酰胺的反应中[Au(PPh3)]2S的催化性能最好,两者均优于Pd(PPh32)2Cl2催化剂。     

非光气含氮化合物催化羰化研究进展

本文对近几年来非光气含氮化合物羰化合成氨基甲酸酯及二取代脲的方法进行了概述,主要包括使用钯、钌、铑、硒、金等催化体系以一氧化碳为羰化剂进行的催化氧化羰化和催化还原羰化反应过程,以及使用碱催化体系以二氧化碳和碳酸二甲酯等为羰化剂的反应过程和机理.     

树脂担载金催化苯胺衍生物氧化羰化制氨基甲酸甲酯

树脂类高聚物担载的各种过渡金属和贵金属催化剂在加氢、选择氧化、聚合、氢甲酰化等反应中已有应用^[1,2],金催化剂作为一种新型的催化材料正日益引起人们的重视。继无机氧化物担载金催化剂得到广泛使用后^[3-7],有机金催化下的醇醛缩合^[8]、烯烃羧化^[9]以及锡烷偶联^[10]等反应的效果亦很好。最近,我们将有机金配合物催化剂用于胺类化合物氧化羰化制取氨基甲酯的反应^ [11],结果很好。但该均相催化体系仍存在催化剂分离回收和重复使用困难等问题。我们将金担载于各种高聚物上并用于苯胺及其衍生物的氧化羰化时,发现使用大孔弱酸性阳离子交换树脂作为催化剂载体对该反应的活性很高。相对于以往广泛研究的钯、钌、铑等的各种配合物加助催化组分催化剂体系^[12-14],这一体系简单、高效、易分离,且能够重复使用。     

硅胶担载离子液体催化剂的制备及其在由胺制二取代脲反应中的应用

 采用溶胶-凝胶法制备了硅胶负载Rh(PPh3)3Cl-离子液体催化剂Rh-DMImBF4/SiO2-gel,并对其催化胺类化合物氧化羰化制二取代脲反应的活性进行了考察. 结果表明,该催化体系对胺类化合物氧化羰化制二取代脲反应具有较高的催化活性,产物分离简单,催化剂易回收且具有较好的重复使用性能. 以氧为氧化剂时,苯胺转化率可达95%,脲的选择性可达98%以上. 以硝基苯为氧化剂时,苯胺转化率为93%,硝基苯转化率为92%,脲的选择性为98%以上,转化频率均超过11000 mol/(mol·h). 此外,还制备了Co-DMImBF4/SiO2-gel,Pd-DMImBF4/SiO2-gel和Ru-DMImBF4/SiO2-gel等催化剂,并对其催化氧化羰化胺类化合物的性能进行了考察.     

钯-离子液体/钛硅复合氧化物催化剂的合及在胺羰化中的应用

长期以来 ,工业上一直使用光气合成法生产异氰酸酯类化合物 ,极易造成环境污染和人员伤害 ,因此研究无光气且环境友好的新工艺已引起广泛关注 .就经济角度考虑 ,由硝基类化合物进行还原羰化[1～ 4 ] 或胺类化合物进行氧化羰化 [5～ 13] 制备异氰酸酯比较有利 ,但是存在金属配合物催化剂的还原失活等问题[14 ,15] .室温离子液体作为一种具有特殊催化性能和可调控溶解能力的新型溶剂和反应介质已用于有机反应中 [16 ] ,但将其作为反应介质的含氮化合物进行羰化研究尚未见报道 .本文将离子液体应用于以硅酸四乙酯 ( TEOS)和钛酸四丁酯 ( TBO…     

常压下电化学催化羰化直接合成异氰酸酯

近 2 0多年来 ,异氰酸酯的非光气合成方法一直受到人们的关注 [1] .采用 CO与硝基化合物羰化直接合成相应的异氰酸酯在理论上完全可行 [2 ] ,但由于异氰酸酯本身在所采用的高温、高压反应条件下很不稳定 ,实际产率很低 ,CO在醇存在下与硝基化合物催化还原羰化 [3 ,4 ] ,或与有机胺在氧气存在下催化氧化羰化 [5,6] 生成相应的化学性质较稳定的氨基甲酸酯 ,再将氨基甲酸酯通过高温热裂解生成异氰酸酯[7,8] .该反应在高温、高压下进行 ,条件较苛刻 ,因此探索在较温和的条件下实现直接合成异氰酸酯的途径是目前该领域中很具有挑战性的研究课题…     

钯催化芳香硝基化合物与烯烃的选择性还原羰化酰胺化反应

与芳香胺相比,芳香硝基化合物具有廉价易得、官能团兼容性好等优点,作为氮源在下游含氮化学品合成中具有广泛的应用.目前烯烃羰化酰胺化反应绝大多数以胺类化合物为氮源,其中直链和支链酰胺产物的选择性主要是通过具有特定电子和位阻特性的配体调控实现.已报道的芳香硝基化合物的还原酰胺化反应研究中,需要外加还原剂或者利用金属羰基化合物Mo(CO)6释放的CO为羰基源和还原剂.本文发展了一种毋须外加还原剂的钯催化芳香硝基化合物与烯烃的还原羰化酰胺化反应新方法.研究发现,钯金属催化剂(特别是离子型)的抗衡阴离子是还原羰化酰胺化反应中化学选择性和羰化区域选择性的关键因素.抗衡阴离子为氯离子、硼酸为助剂时,最优钯前驱物K2PdCl4的产物主要为支链酰胺,此时不同的膦配体并不能调控其区域选择性,这与胺的烯烃酰胺化反应可以通过配体调控羰化的区域选择性表现出明显的不同.含氮中间体原位捕捉、硝基化合物还原下游可能中间体对照实验等研究表明,芳香硝基化合物在以一氧化碳为还原剂的催化还原体系下被完全脱氧还原为氮烯(Ar-N:),再经过烯酰胺中间体进一步烯键还原得到相应的支链酰胺;当离子型钯前驱物的抗衡阴离子配位性较弱时,最优钯前驱物为Pd(CH3CN)4(OTf)2时,以直链酰胺为主要产物,此时不同的膦配体可以调控酰胺化的区域选择性.同样的机理研究表明,在该催化剂体系下芳香硝基化合物首先被还原为芳基胺,然后再发生与现有报道类似的胺类化合物的烯烃羰化酰胺化反应.这两个催化反应体系都表现出了较好的底物适用性,并且可以高效地应用于除草剂(敌稗)的一步合成.本文为以硝基化合物为起始氮源,通过催化控制生成特定含氮中间体,从而可控合成不同的含氮化学品提供了一条新思路.     

有机金配合物催化羰化胺制甲酰胺

Au(PPh3)2Cl,[Au(PPh3)]2S等有机金配合物催化羰化脂肪族二胺制相应二酰胺显示出非常好的活性,与同一类的有机钯催化剂相比,具有更好的催化转化能力和选择性。实验结果还表明适量分子氧的引入对反应有明显的促进作用。     

铃木-宫浦羰化反应在合成二芳基甲酮中的应用

近年来,钯催化的芳基卤化物和芳基硼酸化合物的羰化偶联反应发展十分迅速。到目前为止,大量硼酸化合物、钯催化剂前体、配体和羰基源被用来合成二芳基甲酮,此类化合物在工业中间体、染料、药剂、天然产物等领域有着广泛的应用。本文从钯催化剂体系、转金属促进剂、羰基源及其应用方面综述了铃木-宫蒲（Suzuki-Miyaura or Suzuki）羰化反应的研究进展。钯催化剂体系从均相和非均相体系两方面介绍,其中均相催化体系包括钯催化剂前驱体、磷配体、氮杂卡宾配体的研究进展;非均相催化体系主要介绍了活性炭、石墨烯、官能化硅胶、四氧化三铁等载体多种固载钯催化剂的应用。特戊酸添加剂可改善转金属化过程,有效加速羰化偶联反应。经典的羰化Suzuki反应一般需要气体钢瓶提供压力较高的一氧化碳气体。尽管近期一些研究实现了常压一氧化碳气球作为羰基供给源,使用一氧化碳释放分子（CO-releasing molecule,CORM）替代剧毒危险的一氧化碳气体可实现更为安全绿色的羰化反应进程。在双管反应器中,有机CORM可控降解释放一氧化碳,为钯催化羰基偶联反应提供CO。在微波辐射下,过渡金属羰基化合物可为羰基化反应原位直接提供CO。     

钯催化卤代芳烃的胺化反应的研究进展

钯催化卤代芳烃的胺化是合成芳胺化合物的重要方法,综述了近年来钯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,重点讨论了钯催化剂配体的结构、反应物比例、溶剂及温度等因素对反应的影响.     

CO氛围下烯烃的镍催化四组分羰基化反应

羰基化合物在天然产物、药物分子和高分子中广泛存在,这类多功能的官能团为多样化的有机合成提供了重要的平台[1].过渡金属催化的以CO为羰基源的插羰反应是最为直接的制备羰基化合物的方法[2].相对于贵金属,镍的催化活性独特,成本低且储量丰富[3],发展镍催化插羰交叉偶联反应符合实际应用的需求.与钯催化插羰反应相比,目前镍催化的相关研究没有那么成熟。     

甲醇氧化羰化反应中含氮配体助催化剂的空间及电子效应

甲醇氧化羰化反应中含氮配体助催化剂的空间及电子效应;含氮配体;空间结构;电子效应;氧化羰化;甲醇     

高效可循环离子型钯配合物催化羰化Sonogashira反应

炔酮类化合物作为一类具有生物活性的分子,是天然产物全合成中构建杂环类化合物的重要中间体.炔酮类化合物的传统合成方法是通过过渡金属催化金属有机炔烃和酰氯的交叉偶联,但存在酰氯本身稳定性和底物官能团耐受力较差的缺点.近年来,钯催化的羰化Sonogashira反应(末端炔烃和芳基卤化物与CO的偶联反应)成为合成炔酮类化合物更为直接和有效的方法,其中与钯中心原子配位的配体的电子效应和空间效应可显著调控钯配合物的催化性能.但均相钯催化的羰化Sonogashira反应体系存在催化剂流失、分离困难和难以循环使用的问题.我们以2-(1-咪唑基)噻唑为母体分子,合成了具有P,S,N杂合配体特征的配体L1,同时将配体L1通过与MeOTf的季铵化反应得到相应的离子型膦配体L2.在此基础上,利用L1和L2与过渡金属中心的配位作用合成相应的钯配合物1A和2A.由于L1和L2中含有多种不同配位能力的配体(P-配体,S-配体和/或N-配体),故通过N/S杂原子对Pd-中心原子的协同弱配位作用,可以调变相应钯配合物对羰化Sonogashira反应的催化性能.另外,2A中具有强吸电子效应的正电荷的存在,使其结构和催化性能也必然不同于中性配合物1A.实验结果表明,在温和的反应条件(90℃,lh,CO压强1.0 MPa)下,对于碘苯和苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应,1A体现出优于2A的催化性能,TOF值达到840 h-1;但反应温度提高到120℃时,1A的TOF高达3560 h-1,2A的TOF为2960 h-1.与L1的2JP-Se=744 Hz相比,L2的2JP-Se=768 Hz,说明L2中具有吸电子效应的正电荷的存在降低了相应P原子的σ给电子能力(2JP-Se数值越大,相应膦配体的6给电子能力越弱);同时,1A中具有弱配位能力的N配体的缺失削弱了配体对Pd活性中心的稳定作用.在底物普适性研究中发现,4-硝基溴苯在相同反应条件下几乎得不到羰化Sonogashira偶联产物.而将反应体系中的CO换为同样压强下的N2,却可以顺利实现Sonogashira偶联反应.我们推测,在CO氛围下形成的pd0-CO活性物种(与N2氛围下形成的Pd0活性物种相比)具有相对较低的对底物的氧化加成能力.离子型钯配合物2A的优势在于,当将其与室温离子液体[Bmim]PF6(溶剂)结合使用,在2A催化碘苯与苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应过程中,循环使用8次催化性能没有明显下降.     

硝基化合物的还原羰基化反应

硝基化合物与ＣＯ之间进行的还原羰基化反应是有机催化的新研究领域。通过硝合物的还原羰基化反应可以合成许多重要的含氮有机化合物吉异氰酸酯，氨基甲酸酯，脲，偶氮化合物和Ｎ－杂环化合物等。本文就还原羰基化反应，催化剂及催化作用机理的研究进展作一评述，其中也提及我们实验的研究工作。     

树脂担载金催化剂催化氧化羰化胺制对称二脲

树脂担载金催化剂可以高效、高选择性地催化氧化羰化胺制取对称二脲。例如,在使用苯胺作为反应物时,其转化频率达到了1475,选择性达到了99%。此反应中不需要加入其它溶剂,避免了溶剂引起的污染问题,同时催化剂与反应体系易分离,能够得到高纯度的产物。     

氧化羰化法直接合成双酚A型聚碳酸酯

使用Pd系氧化还原催化体系氧化羰化双酚A和CO直接合成了聚碳酸酯。在PdCl20．016mmol,n(Pd)：n(Cu)：n(对苯醌)：n(四丁基溴化铵)=1：4：40：40,双酚A22mmol,CH2Cl250mL。4A分子筛4g,CO5．5MPa,O2O．5MPa,反应温度100℃,搅拌速度800rpm的条件下反应12h,得到的聚碳酸酯重均分子量M。为2450。探索了杂多酸和杂多酸的四丁基铵盐对氧化羰化双酚A直接合成聚碳酸酯的促进作用。使用Pd-Mn-(TBA)8SiW12O42啦催化剂体系,在上述相同的实验条件下反应8h,得到的聚碳酸酯重均分子量Mw为2225,好于Pd-Cu-苯醌催化体系的结果(Mw=1720)。对合成得到的聚碳酸酯进行了IR光谱分析,并通过与相同条件下得到的商品聚碳酸酯(Mw=22000)的IR光谱对照,对实验结果进行了确认。     

琥珀酸酐均相催化加氢生成γ-丁内酯的反应动力学研究

以RuCl3 /PPh3 为催化剂体系研究了琥珀酸酐均相催化加氢反应动力学 .结果表明当催化剂浓度小于1.0× 10 -2 mol /L ,n(PPh3 ) /n(Ru) =7,SA浓度小于 2 .2 5mol /L和反应氢压PH2 小于 2 .2 5MPa时 ,反应速率方程为R =k1[Ru][SA]PH2 ;当反应氢压PH2 大于 2 .77MPa时 ,反应速率方程为R =k2 [Ru][SA].琥珀酸酐加氢生成γ -丁内酯的活化能Ea为 85 .2kJ/mol,活化焓△H≠ 为 81.8kJ /mol     

CuCl/菲咯啉/甲基咪唑催化甲醇/乙醇氧化羰化一步合成碳酸甲乙酯

 研究了CuCl与含氮杂环化合物配体1, 10-菲咯啉(phen)和N-甲基咪唑(NMI)形成的配合物催化剂对甲醇/乙醇氧化羰化一步合成碳酸甲乙酯(MEC)反应的催化活性. 讨论了配体的配比、甲醇和乙醇的相对用量、温度及压力等因素对甲醇和乙醇的转化率及MEC产率的影响. 结果表明,CuCl/phen/NMI原位配合物催化剂对氧化羰化一步合成MEC反应具有较高的催化活性. 配体phen及NMI对反应产物的选择性有明显的调变作用,甲醇和乙醇的配比对产物分布有很大的影响. 在V(MeOH)/V(EtOH)=0.25,c(CuCl)=0.20 mol/L,n(CuCl)∶n(NMI)∶n(phen)=1∶1.25∶1.25,p=2.40 MPa,θ=120 ℃的条件下反应2 h,甲醇的转化率为44.3%,乙醇的转化率为22.3%,MEC的产率为10.4%.