锆氢化反应研究I.酯类及双官能团化合物的锆氢化反应

本工作以一氯一氢二茂锆为还原试剂,对苯甲酸乙酯和苯甲酸甲酯进行还原,对还原的条件及水解产物的分离鉴定进行了研究。并对同时含酯基与其它官能团的几种化合物进行了选择性还原,列出了官能团还原先后的顺序,对结果进行了讨论。     

锆氢化反应研究2.羰基化合物的选择性还原

本文对芳香醛和酮的锆氢化反应及水解产物进行了研究。产物经NMR证明为相应的醇。并以苯甲醛为代表,初步探讨了锆氢化反应的过程。还研究了含有其他官能团的苯甲醛对锆氢化反应选择性的影响,以及含有较大取代基酮类的锆氢化反应。     

锆氢催化的酰胺硼氢化合成胺类化合物研究:机理、使用范围和应用

发展温和条件下胺类化合物的高效合成方法是催化与合成领域长期研究的课题.其中,酰胺还原因其原料来源广、易于合成而广受关注.酰胺还原到胺需要选择性断裂C=O键,因此该反应具有很大的挑战性.传统酰胺还原方法需要使用当量的强还原试剂,如四氢铝锂、硼氢化钠等,且官能团兼容性较差.使用氢气还原原子经济性最高,也最有吸引力;然而,目前已报道的体系大都在高温(>120℃)或高压(>40 bar H2)的条件下进行.虽然催化硼氢化可以在温和的条件下将羰基化合物还原,但由于酰胺化合物惰性比较高,其选择性的催化硼氢化研究则相对较少,而且在温和条件下对三级、二级、一级酰胺都适用的例子依然非常有限.本文采用前过渡金属锆氢催化剂实现了室温条件下酰胺选择性硼氢化制备胺类化合物,并进行了详细的机理研究.原位红外监测到反应过程中酰胺和硼烷逐渐减少,目标产物逐渐增多;但并未给出其他反应中间体的信息.核磁研究以及对照实验结果表明,反应中有苯甲醛的生成,可能是反应中间体.因此推测,该催化体系经历了锆氢介导的酰胺C?N键断裂、重组、C?O键断裂这一特殊的酰胺键活化转化过程.DFT计算也证实了上述反应历程的可行性.除一些常见官能团外,本方法对羧酸酯、氰基、硝基、烯烃和炔烃这些可能被硼氢化的官能团同样具有兼容性.而且本文体系对一些生物、药物分子衍生酰胺的硼氢化也可以顺利进行.可见,本文发展了一种温和条件下使用廉价催化剂和原料选择性合成胺类化合物的方法.     

锆氢催化的酰胺硼氢化合成胺类化合物研究:机理、使用范围和应用

发展温和条件下胺类化合物的高效合成方法是催化与合成领域长期研究的课题.其中,酰胺还原因其原料来源广、易于合成而广受关注.酰胺还原到胺需要选择性断裂C=O键,因此该反应具有很大的挑战性.传统酰胺还原方法需要使用当量的强还原试剂,如四氢铝锂、硼氢化钠等,且官能团兼容性较差.使用氢气还原原子经济性最高,也最有吸引力;然而,目前已报道的体系大都在高温(>120℃)或高压(>40 bar H2)的条件下进行.虽然催化硼氢化可以在温和的条件下将羰基化合物还原,但由于酰胺化合物惰性比较高,其选择性的催化硼氢化研究则相对较少,而且在温和条件下对三级、二级、一级酰胺都适用的例子依然非常有限.本文采用前过渡金属锆氢催化剂实现了室温条件下酰胺选择性硼氢化制备胺类化合物,并进行了详细的机理研究.原位红外监测到反应过程中酰胺和硼烷逐渐减少,目标产物逐渐增多;但并未给出其他反应中间体的信息.核磁研究以及对照实验结果表明,反应中有苯甲醛的生成,可能是反应中间体.因此推测,该催化体系经历了锆氢介导的酰胺C?N键断裂、重组、C?O键断裂这一特殊的酰胺键活化转化过程.DFT计算也证实了上述反应历程的可行性.除一些常见官能团外,本方法对羧酸酯、氰基、硝基、烯烃和炔烃这些可能被硼氢化的官能团同样具有兼容性.而且本文体系对一些生物、药物分子衍生酰胺的硼氢化也可以顺利进行.可见,本文发展了一种温和条件下使用廉价催化剂和原料选择性合成胺类化合物的方法.     

烯烃锆氢化反应的研究

本文报道几种烯烃锆氢化-氧化反应。锆氢化试剂(η~5-C_5H_5)2_Zr(CI)H(1)与苯乙烯(2),对-甲基苯乙烯(3),α-甲基苯乙烯(4)以及2,4,4-三甲基戊烯-1(5)反应,生成的烷基锆络合物经叔丁基过氧化氢处理得到醇。从5仅得到2,4,4-三甲基戊醇-1,而从(?)(R,R=＇H或CH_3)除主要得到S-醇外,还得到一定量的α-醇。这是在烯烃的锆氢化反应中未曾发现过的。对芳香族烯烃锆氢化反应的非区域专一性,从空间效应和电子效应两方面作了定性的解释。     

锆氢化反应研究 VI:环氧化合物的选择还原

环氧化合物还原成醇,是较为常见的反应。其区域选择性取决于所使用的还原剂。一般规律是:LiAlH_4类型的亲核性复合金属氢化物从空间障碍较小的部位接近氧,从而获得取代基较多的醇;而硼烷(尤其在BF_3存在之下)或铝烷类型的亲电性金属氢化物则使环氧化合物从相反方向开环并主要获得取代基较小的醇。锆氢试剂(Cp_2ZrHCl)对羰基化合物的还原已经详细研究,本文将研究环氧化合物的还原及其区域选择性,并进一步认识锆氢试剂在反应中的作用及其本质。     

锆氢化反应研究——Ⅲ.从亚胺制备N-酰基仲胺

不含α-H的亚胺Ar-CH-N-R可以发生锆氢化还原,当R为正构烷基时,生成中间体ArCH_2N(R)ZrCp_2Cl。后者用酰基化试剂分解,可得到酰基仲胺,其结构已通过化学和物理方法得到证明。     

锆氢化反应研究（Ⅳ）：—芳腈的锆氢化反应及其在合成中的应用

芳腈在温和条件下进行锆氢化反应,所得产物经水解得到芳醛;若经酰基化则得到N-酰基不饱和胺。后者不稳定,在室温下与甲醇发生加成反应得N-(α-甲氧基苄基)苯甲酰胺。过量的锆氢化试剂与芳腈反应,继之进行酰基化,得到二元酰基化产物,两个酰基分别加到腈基的碳与氮原子上。     

锆氢化反应研究III.从亚胺制备N-酰基仲胺

不含α-H的亚胺Ar-CH=N-R可以发生锆氢化还原,当R为正构烷基时,生成中间体ArCH~2N(R)ZrCp~2Cl.后者用酰基化试剂分解,可得到酰基仲胺,其结构已通过化学和物理方法得到证明.     

芳硒基乙炔的锆氢化反应

芳硒基乙炔与Cp~2Zr(H)Cl可顺利进行锆氢化反应,继而质子解生成芳硒基乙烯,若经卤化则生成E型α-卤代芳硒基乙烯。     

B_2pin_2参与的含硼酸酯的芳香胺和醛的一锅两步还原胺化反应（英文）

官能团化的仲胺广泛存在于生物和天然产物,在有机化学中具有重要的地位.此外,含硼酸频哪醇酯的芳香仲胺是一种重要的有机合成中间体.研究了在氢氧化钠和乙醇的存在下,联硼酸频哪醇酯作为还原剂,含硼酸频哪醇酯的芳香伯胺和醛的一锅两步还原胺化反应.通过对碱、温度、溶剂、时间、醛的用量等进行筛选,在较优的反应条件下以中等到较好的收率得到了一系列相应的含硼酸频哪醇酯的芳香仲胺.该方法产率较高,具有良好的官能团容忍性,并且合成的芳香仲胺中硼酸频哪醇酯取代基还可以进一步官能团化.     

邻溴苯甲酸电化学脱溴反应的原位红外光谱研究

采用循环伏安法研究了水溶液中邻溴苯甲酸在不同电极上的电化学还原脱溴反应,与Ti和C电极相比,Cu电极对邻溴苯甲酸有较好的电化学还原活性。同时采用电化学原位红外反射光谱对其反应机理进行了系统分析,结果表明：邻溴苯甲酸在Cu电极上的电还原脱溴反应是一个脱溴加氢的过程,邻溴苯甲酸在电极表面首先得到一个电子变成邻溴苯甲酸自由基负离子;然后脱去溴离子得到苯甲酸自由基,该自由基再得到一个电子变成苯甲酸负离子;最后加成氢质子得到最终产物苯甲酸,这一产物已经通过恒电流电解实验得到了进一步的证实。     

钯催化的2-苯氧基吡啶导向的脱羧酯基化反应研究

发展了一种高效的通过钯催化导向碳-氢键活化的策略在苯环上引入酯基官能团的方法.草酸单乙酯钾盐在过硫酸钾和碳酸银的协同作用下脱羧生成酯基自由基,然后酯基自由基加成到钯环上,最后经过还原消除的过程实现了2-苯氧基吡啶苯环的邻位酯基化.该反应为合成一系列水杨酸乙酯衍生物提供了一种切实有效的途径.     

果胶锆凝胶球对苯甲酸的吸附性能研究

用锆氧基离子与果胶反应制得果胶锆凝胶球,采用扫描电镜和红外光谱初步表征了凝胶球的结构,并测定了凝胶球的机械强度。研究了该凝胶球对苯甲酸的吸附性能。分别考察了果胶浓度、锆氧基离子浓度、吸附时间、p H值、温度及苯甲酸浓度对吸附性能的影响。结果表明,在298K下,果胶锆凝胶球对苯甲酸的吸附在4.5h左右达到平衡,当果胶的质量分数为3.0%,锆氧基离子质量分数为1.0%,苯甲酸初始浓度为500mg/L,吸附量可达73.89mg/g。所研究的吸附体系既适用于Freundlich方程,又适用于Langmuir方程;吸附过程为自发的放热、熵减过程,降低温度对吸附更有利。     

锆氢化反应的研究——Ⅱ.锆氢化试剂高立体选择性还原炔醇

本文报道了炔醇的锆氢化反应。炔醇和两分子锆氢化试剂在室温反应可使还原产物高选择性地停留于烯醇,所得顺式烯醇的立体选择性高达100％。直链脂族a-炔醇锆氢化产物的产率为79～88％。当炔醇的羟基远离炔键时,由于减少了空间位阻使锆氢化产物的产率有所提高;在炔醇的a碳上有甲基取代基时,由于增加了空间障碍而使顺式烯醇产率下降。此外,后者在强酸介质中,部分异构化为反式烯醇及少量烯丙基型重排产物。本法是从炔醇合成顺式烯醇的一种新方法,它的主要特点是反应条件温和,立体选择性好以及产率较高。     

新型混合固定相的制备与性能评价

通过共聚交联方法将长链碳烯-苯乙烯包覆到锆胶表面上, 得到聚合物包覆固定相, 再对该填料进行磺化引入离子官能团到聚合物表面, 得到混合型固定相. 用扫描电镜和红外光谱对这些填料进行了表征, 考察了混合型固定相的毛细管电色谱性能, 并用该填料分离了苯甲酸和苯胺等化合物.     

手性钌螯合催化剂的合成及在α⁃羟基酯的动态动力学氢化反应中的应用

设计并合成了一系列基于(R)-2-(二苯基膦基)-1-苯基-N-(2′-吡啶甲基)-1-乙胺及其衍生物的手性钌螯合催化剂. 采用核磁共振波谱及高分辨质谱对其进行表征, 并给出单晶结构. 以α-羟基酯类化合物为研究对象, 通过酯的动态动力学氢化还原反应, 发展了一种合成手性二醇的方法.研究结果表明, 该催化体系能有效实现酯的氢化还原, 并获得一定的对映选择性.     

键合纤维素(4-甲基苯甲酸酯)手性固定相的制备及其手性拆分

采用包夹聚合法,将硅小球同硅烷化试剂反应制得乙烯基硅胶,然后将该乙烯基硅胶同经十一烯酰氯、4-甲基苯甲酰氯衍生的纤维素共聚,制备出含不同官能团的聚合物包夹硅基的键合型纤维素(4-甲基苯甲酸酯)类手性固定相。分别以正己烷异丙醇、正己烷四氢呋喃为流动相,对此键合型手性固定相的手性识别能力进行了评价。为了与同类型的涂敷型纤维素(4-甲基苯甲酸酯)手性固定相作比较,合成了涂敷型纤维素(4-甲基苯甲酸酯)手性固定相。结果表明,键合型纤维素(4-甲基苯甲酸酯)手性固定相具有一定的手性识别能力,可以拆分所研究的6种手性化合物中的4种。     

二茂基氯氢化锆在有机合成中的研究进展

综述了二茂基氯氢化锆在最近十年的反应进展,包括与各类不饱和碳键、成环及开环反应,并对其发展的新方向进行了展望.