区域选择性羰基化反应研究进展

羰基化反应是指在催化剂存在的条件下,将羰基(C=O)引入到底物分子(如不饱和烃、烷基卤化物、醇、胺等)中的转化过程.羰基化反应是制备羰基化合物的重要途径,能提供高附加值、高纯度的含羰化合物.我们首先综述了羰基化反应的发展历史,随后介绍了氢甲酰化反应、氢羧基化反应、氢酯化反应、胺羰基化反应等几类羰基化反应,尤其重点关注这几类反应区域选择性调控手段.最后对区域选择性羰基化反应未来发展方向和趋势进行了展望.     

环氧化合物羰基化反应研究新进展

通过催化的方法在有机化合物分子中引入羰基和其它基团而成为含氧化合物的羰基化反应,具有"原子经济性"反应的高选择性和对环境的友好性,可充分利用资源和保护环境,符合绿色化学发展趋势等优点,备受学术界及工业界青睐.综述了近年来羰基钴金属化合物催化的环氧化合物和一氧化碳羰基化反应研究的新进展,涉及的反应类型主要包括羰基化扩环、羰基化开环共聚以及羰基化开环,讨论了不同类型反应的相关机理,并展望了该领域的研究前景.     

若干羰基化反应研究新进展

 直接在化合物分子内引入羰基的羰基化反应是当前绿色化学化工研究的前沿领域之一, 也是实现 C1 资源高值化利用的重要途径. 综述了胺/氨基醇类化合物氧化羰化、环氧化合物氢酯基化、碘代芳烃的羰化 Suzuki 偶联、羰化 Sonogashira 以及双羰基化等重要羰基化反应的研究状况, 特别是结合本课题组近年来在该领域中的工作, 并对羰基化反应的发展及应用前景进行了展望.     

烷基和酰基钴化合物合成方法研究进展

总结了烷基和酰基钴化合物及其膦配体衍生物的合成方法,综述了其合成方法研究进展.指出烷基和酰基钴化合物是多种重要催化反应如氢甲酰化反应、甲醇同系化反应、酰胺羰基化反应的循环中间体;近年来,烷基和酰基钴化合物因可以催化羰基化聚合反应而引起了广泛的关注.     

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。     

钯催化烯烃不对称羰基化反应的研究进展

钯催化烯烃不对称羰基化反应是一种合成手性羰基化合物的有效方法之一,综述了近年来钯催化烯烃不对称羰基化反应的最新研究进展,重点讨论了配体、催化体系、反应条件等因素对烯烃羰基化反应的影响,并对烯烃不对称羰基化反应的区域选择性和对映选择性以及可能的反应机理进行了探讨.     

高分子钯络合物催化生成α-酮酰胺α-酮酯的双羰基化反应

在催化剂的作用下,通过芳香卤代化合物的双羰基化反应,一步直接生成α-酮酰胺 是近年来有机过渡金属化学方面新发现的反应之一。在三乙胺或乙酸钾的存在下,芳香卤代化合物、醇与一氧化碳在催化剂的作用下起双羰基化反应,一步生成酯和α-酮酯     

一氧化碳参与不饱和烃类化合物羰基化反应的研究进展

不饱和烃类化合物的羰基化反应是指在过渡金属催化剂存在条件下, 将一氧化碳(CO)分子以羰基的形式插入到烯烃(或者炔烃)与不同的亲核试剂中, 合成更高附加值化学品的转化过程. 本文综合评述了羰基化反应合成高附加值化学品的重要性, 介绍了几种不同类型的羰基化反应(氢甲酰化反应、 氢酯化反应、 氢酰胺化反应和氢羧基化反应)在发展新型催化剂体系及高效合成目标产物方面的研究进展, 并对羰基化反应存在的问题及未来发展方向和趋势进行了展望.     

过渡金属催化的羰基化的杂环化合成和官能团化（英文）

杂环化合物广泛的存在于天然产物、药物、有机材料以及其他官能团化的分子中.所以发展杂环合成的新的方法学有着极其重要的意义.在所有的有机合成策略中,过渡金属催化的反应,由于其相对温和的反应条件和高效的原子利用率,无疑是一种理想的选择.这其中,过渡金属催化的羰基化反应又是一个比较理想的反应.自从20世纪30年代首度报道以来,羰基化反应经历了长足的发展.时至今日,各种羰基化反应类型都得到发展.反应底物也囊括了卤代芳烃、烯烃、炔烃及其它未经活化的化合物.羰基来源也从一氧化碳气体拓展到了其他原位释放一氧化碳的化合物,例如甲酸、醇、醛、生物质等.对我们课题组在过去5年中在过渡金属催化的羰基化合成杂环及杂环的官能团化领域的工作进行了总结.使用铜、钯、铑、钌和铱作为催化剂,基于碳卤键和碳氢键的活化,各种杂环化合物都能被高效的合成.     

2-硒代咪唑类化合物催化CO与胺的羰基化反应

首次研究了2-硒代咪唑类化合物催化的一氧化碳对胺的羰基化生成对称脲或噁唑啉-2-酮的反应,目标产物收率中等到良好.与传统的单质硒催化的羰基化反应相比,新催化体系有效避免了有恶臭气味的含硒化合物的产生.     

光促进温和条件下溴代烷烃与甲酸甲酯的羰基化反应

研究了光促进温和条件下,以甲酸甲酯为C1源,非贵金属钴盐、铜盐催化的溴代烷烃的羰基化反应.实验表明,在光促进下,钴盐、铜盐均可催化溴代烷烃与甲酸甲酯的羰基化反应,得到相应的羧酸甲酯.钴盐催化下,碱性添加物NaOAc对反应有很好的促进作用,直链溴代烷烃在反应中除了得到相应的正构酯外,还有少量异构酯生成;铜盐催化下,直链溴代烷烃在反应中主要生成相应的正构酯.机理研究表明,在光照下甲酸甲酯先分解为CO和CH3OH,再与溴代烷烃进行羰基化反应.     

常温常压下光促进烯烃与一氧化碳的羰基化反应

 报道了烯烃（环己烯和1－辛烯）与一氧化碳通过光促进实现常温常压非贵金属（钴配合物）催化的羰基化反应．研究发现，以Co（OAc）2为催化剂时，不需要加入光敏剂丙酮就能发生反应；CoSalen，吡啶－2－羧酸钴和大环配合物［Co（14）4，11－diene－N4］I2是较好的催化剂，其催化活性比Co（OAc）2高．其中，吡啶－2－羧酸钴与Co（OAc）2相同，反应中不需要光敏剂存在，其选择性很高．通过氘代丙酮和氘代甲醇同位素实验，进一步证实了反应中双键异构的存在和副产物的分析结果．     

Photopromoted methoxycarbonylation of olefin with methyl formate by Co（OAc）2

The photopromoted methoxycarbonylation of olefin with methyl formate catalyzed by Co(OAc)2 at ambient conditions has been carried out.The results indicated that the reaction activity increased with the increasing temperature.Methyl formate decomposed into CO and CH_3OH firstly under irradiation,and then the methoxycarbonylation of olefin proceeded under catalysis of Co(OAc)_2. The mechanism of methyl formate participating in the methoxycarbonylation is verified by the IR analysis and the labeling experiments of CD_3OD and CH_3~(18)OH.     

光促进温和条件下烯烃与二氧化碳的羰基化反应

羰基化反应是有机合成化学中常用的方法之一,但常规的羰基化反应大多要求高温(150～200℃)、高压(10～20 M Pa)或使用贵金属催化剂(如钌、铑、铱等),并且C₁源多用一氧化碳^[1].开发和利用CO₂这一丰富的C₁资源,并最大限度地降低其排放量具有挑战意义.但CO₂活化比较困难,在通常条件下难以转化成其它化学品^[2].在光促进下的羰基化反应可克服上述困难,使反应在温和条件及非贵金属催化下完成,同时可用CO₂代替CO作为C₁源,因此这是一个对环境友好的工艺^[3].本文报道烯烃在光促进常温常压和非贵金属钴配合物催化下与二氧化碳的羰基化反应,同时通过¹³CO₂和¹³CH₃OH同位素实验,对反应产物的结构进行了分析.     

Photopromoted carbonylation of bromobenzene under ambient conditions

The photopromoted carbonylation of bromobenzene with carbon monoxide catalyzed by inexpensive commercially available cobalt salts[Co(OAc)_2,CoCl_2]was carried out under ambient conditions.The results revealed that methyl benzoate was produced in the presence of basic additives(CH_3ONa,NaOAc or(n-C_4H_9)_3N).The catalytic activity of Co(OAc)_2was higher than that of CoCl_2.Furthermore,the activity of the carbonylation was greatly improved by addition of acetophenone,e.g.both the yield and selectivity of t...     

Cobalt-catalyzed photopromoted carbonylation of chloroalkanes in the presence of KI

<正>The photopromoted carbonylation of chloroalkanes with carbon monoxide catalyzed by cobalt compounds[Co(OAc)_2,CoCl_2] in the presence of KI was carried out under ambient conditions.The results revealed that the catalytic activity of Co(OAc)_2 was higher than that of CoCl_2.A basic additive NaOAc was beneficial to the reaction.Interestingly,with NaOAc as an additive, Co(OAc)_2 and CoCl_2 exhibited similar catalytic activity.Preliminary work showed that the role of iodide ion was initially to form active iodoalkanes via substituting chloride ion in chloroalkanes in situ,and then,the carbonylation of iodoalkanes proceeded under irradiation.     

Photopromoted Carbonylation of Olefins with Carbon Dioxide by Transition Metal Complexes Catalysis

The carbonylation of olefins is important and essential methods to synthesize organic compounds,Which requires high temperature (150-200℃) and high pressure (10~20MPa) in addition to precious metal complex catalysts (such as Ru,Rh, Ir)^[1], In recent years photopromoted organic syntheses have received more and more attentions that were called environmentally friendly technique because of their ambient reaction conditions,high reactivities and selectivities and a little pollution^[2]. Photopromoted carbonylation can be completed in ambient conditions and by non-precious complexes catalysts, and especially photopromoted methoxycarbonylation of olefins could give better results^[3,4]. In previous papers we have established that the methoxycarbonylation of olefins with carbon dioxide could be carried out in place of carbon monoxide.     

STUDIES ON THE FORMATION OF BIMETALLIC Rh-CoCLUSTERS FROM MONOMETALLIC RHODIUM ANDCOBALT CLUSTERS

IntroductionFormorethanonedecade,catalyticchemistshavemadenotableachievementsindevelopingthepreparativeapproachestoheterogenizedmolecularcatalystsandhighlydispersedmetalcatalystsfromorganometalliccompoundsandclusters,throughtheexplorationinsurfaceorganome…     

光促进下N,N-二甲基甲酰胺作为一氧化碳源的烯烃氢酯化反应

 研究了光照下以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为一氧化碳源的烯烃氢酯化反应. 结果表明,在常温常压和光照射条件下DMF可以分解得到CO,新生成的CO在光促进下可以直接与CH3OH-DMF溶液中的底物1-辛烯在温和条件和非贵金属钴化合物(Co(OAc)2,CoCl2,Co(en)3Cl2和大环钴[Co(14)4,11-二烯-N4]I2)催化下进行氢酯化反应,反应中DMF既是溶剂,又是原料. H13CON(CH3)2同位素示踪实验证实了这一结果. 在反应体系中通入二氧化碳可以大大提高反应的转化率、产率及选择性. 13CO2同位素示踪实验表明,CO2并未参与产物的形成,其作用是中和DMF分解产生的HN(CH3)2,从而有利于DMF的光促分解.     

四羰基钴/咪唑离子液体在羰基化合成丙二酸二甲酯反应中的催化性能

采用原位法合成了不同类型的四羰基钴/咪唑离子液体催化剂, 并考察了其在氯乙酸甲酯羰基化反应中的催化性能. 研究了咪唑环上不同支链对催化活性的影响. 结果表明, 1-丁基-3-甲基咪唑羰基钴离子液体[Bmim][Co(Co)₄]不仅催化活性高, 选择性好, 而且对空气和水有较好的稳定性能. 在p_CO=2.0 MPa, 85 ℃, 反应3 h的条件下, [Bmim][Co(Co)₄]催化剂循环使用4次, 氯乙酸甲酯的平均转化率为94.3%, 丙二酸二甲酯的平均选择性和平均产率分别为98.5%和92.9%. 与传统的Na[Co(Co)₄]催化剂相比, [Bmim][Co(Co)₄]催化剂在保证高活性的条件下可以实现羰基钴催化剂的直接循环使用.