过渡金属不对称催化氧杂苯并降冰片烯开环反应的研究进展

综述了近年来过渡金属不对称催化氧杂苯并降冰片烯开环反应的研究进展, 包括钯催化、镍催化、铜催化和铑催化四部分内容, 并对部分反应的机理进行了介绍.     

铑/锌共催化苯酚对氧杂苯并降冰片烯的不对称开环反应研究

通过研究发现[Rh(COD)Cl]_2/ZnI_2/(2R,4R)-(+)-2,4-bis(diphenylphosphino)pentane作为共催化体系,能有效地催化酚类亲核试剂对氧杂苯并降冰片烯的不对称亲核开环反应,获得较好的收率和良好的对映选择性.在优化后的反应条件下,该共催化体系具有良好的催化活性和底物适应能力,能够实现各种取代的酚类亲核试剂对氧杂苯并降冰片烯的不对称开环,高效而又经济地合成不同取代的含手性四氢萘结构单元的化合物.     

铑催化酸酐对氧杂苯并降冰片烯的不对称开环反应研究

过渡金属催化的氧杂苯并降冰片烯的不对称开环反应是合成含有四氢化萘骨架结构的有效方法之一,许多传统的亲核试剂被用于该反应中,并取得了一系列优异的结果.酸酐作为常用的酰基化试剂,其对氧杂苯并降冰片烯的不对称开环反应可以合成许多重要的手性化合物,而该反应目前尚无报道.通过研究发现,离子型Rh(COD)_2BF_4与手性二茂铁类配体(R,S)-PPF-PtBu_2的配合物可以高效地催化酸酐对氧杂苯并降冰片烯的不对称开环反应.在经过一系列的条件优化后,该铑催化体系表现出优秀的催化活性,能够催化含有多种取代基的氧杂苯并降冰片烯与乙酸酐和丙酸酐的不对称开环反应,并取得了最高94%的收率和对映体过量值为95%ee的结果.     

含负氢配体的单核钌催化的降冰片烯开环易位聚合催化研究

设计的含负氢配体的单核钌配合物Ru(p-cymene)HClPCy₃高活性地催化了降冰片烯开环易位聚合反应(ROMP), 并通过设计的Ru(p-cymene)H₂PCy₃对降冰片烯的催化活性研究证明了单核催化剂需同时含有氯原子配体, 提出了反应机理.     

降冰片烯开环易位聚合反应的分子量及分子量分布控制

使用Grubbs催化剂催化降冰片烯单体进行开环易位聚合反应, 研究了催化剂搅拌溶解时间、聚合反应的溶剂极性和三苯基膦的加入等反应条件对降冰片烯单体ROMP反应分子量及分子量分布的影响, 从而得到降冰片烯ROMP反应的最佳条件.     

多官能团化的1,5-苯并二氮杂■类化合物的绿色合成

1,5-苯并二氮杂■类化合物是一类具有重要生物或药理活性的七元氮杂环化合物,酯基、羧基、酰基、芳基等均是其活性基团.在室温(25℃)下以醛羰基化合物或二羰基化合物、3-丁炔-2-酮、取代的邻苯二胺为原料,无水乙醇为溶剂,磁性纳米铁酸钴(CoFe₂O₄)为催化剂/无催化剂条件下三组分串联反应一锅绿色合成34种COR、COOR或COOH取代的1,5-苯并二氮杂■类化合物,产率最高可达90%,并提出了催化串联合成反应机理.该串联反应历经迈克尔加成反应、亲核加成反应、脱水反应、分子内的亚胺-烯胺环合反应、质子转移等反应过程,一个反应体系内合成了多官能团化的1,5-苯并二氮杂■化合物,实现了温和条件下,一个反应体系中在苯并二氮杂■的七元环上同时引入活性的酰基、酯基或羧基等多个活性基团.该方法的优势在于合成方法新颖、原子经济、目标化合物产率及选择性较高,实现了反应过程的绿色化,为绿色合成苯并氮杂■类化合物提供了新思路.     

钌催化降冰片烯开环移位聚合的研究

CpRuCl(PPh~3)~2/O~2和CH~3OCH~2CH~2CpRuCl(PPh~3)~2/O~2体系对降冰片(NBE)开环移位聚合(ROMP)有活性,降冰片烯的转化率和聚降冰片烯主链双键顺反比与气氛催化剂摩尔比及催化剂本身性质有关。在实验的基础上提出了钌催化降冰片烯开环移位聚合的可能机理。     

过渡金属催化氮杂二环烯烃不对称开环反应的研究进展

综述了近年来过渡金属催化氮杂二环烯烃的开环反应的研究进展,重点讨论了过渡金属催化剂的种类、亲核试剂的类型、配体、底物氮杂二环烯烃及其衍生物的结构、溶剂和添加剂等因素对开环反应的影响,并对开环反应的可能的机理进行了讨论.     

茂钛/MAO催化体系进行降冰片烯聚合的研究

以降冰片烯为例的环状烯烃的聚合方式主要有两种 :( A) Vinyl-type polymerization;( B) Ring-Opening Polymerization　　 80年代中期以前 ,环烯烃聚合研究主要集中在开环易位聚合 (ROMP)反应 [1] .Kaminsky[2 ] 首次以[En(Ind) 2 Zr Cl2 ]/MAO等为催化剂进行降冰片烯的聚合 ,获得了熔点极高 (高于其 40 0℃的分解温度 )的大分子量加成结构的聚合物 .研究结果表明 ,具有 C2 和 Cs对称性的茂锆催化体系能高活性地得到降冰片烯加成聚合物 [3,4 ] ,但是这些由茂锆催化体系合成的降冰片烯聚合物不溶于有机溶剂 ,难以进行精确定量的结…     

后过渡金属催化降冰片烯加成聚合

综述了后过渡金属催化剂催化降冰片烯加成聚合的研究进展。主要介绍了Ni、Pd、Co三种金属催化剂各自的结构以及其催化降冰片烯聚合的特点,同时也阐述了Ni、Pd催化剂催化降冰片烯聚合的机理。     

钌/酸共催化邻氨基苯甲醇和芳基端炔合成喹啉衍生物

以邻氨基苯甲醇为原料进行催化脱氢反应,经过对催化体系的一系列筛选,最终采用[RuCl₂(p-cymene)]₂/AgOTf共催化体系,使邻氨基苯甲醇发生催化脱氢和芳基端炔发生交叉偶联反应,并以39%~47%的收率获得合成一系列2-芳基喹啉衍类生物,发展了邻氨基苯甲醇与芳基末端炔烃合成喹啉衍类生物的新方法,是对喹啉类衍生物合成方法的一个重要补充。     

3-杂环基硫取代-1,3,4,5-四氢-2-氧代-苯并氮杂衍生物的合成

以芳酰肼为原料,合成了一系列3-巯基-5-芳基-1,2,4-三唑、2-巯基-5-芳基-1,3,4-噁二唑和2-巯基-5-芳基-1,3,4-噻二唑,并通过硫原子对3-溴-2-氧代-苯并氮杂3-位上的亲核取代反应将杂环化合物引入了苯并氮杂的结构当中,合成了32个新的苯并氮杂杂环衍生物.为提高其在有机溶剂中的溶解性,在苯并氮杂的N原子上引入乙酸乙酯和乙酸叔丁酯基取代基,合成了36个新衍生物.所有化合物经质谱、核磁共振谱及元素分析确证了结构并初步测定了抗菌活性.     

卟啉降冰片烯聚合物的合成、表征及性质研究

本文设计合成了卟啉的降冰片烯单体,采用Grubbs催化剂与长链烷基的降冰片烯单体开环易位聚合,直接得到了卟啉降冰片烯聚合物,通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、电化学等手段研究了卟啉降冰片烯聚合物的性质,与小分子单体相比,所得卟啉高分子共聚物相当好地保持了卟啉应有的光物理、电化学等特性.     

新型双苯并环己酮芳亚胺镍(Ⅱ)催化降冰片烯与甲基丙烯酸丁酯共聚合

采用自制的新型双苯并环己酮芳亚胺镍催化剂双苯并环己酮-2,6-二甲基苯亚胺镍(Ⅱ)(Ni{C₁₀H₈(O)C[2,6-C₆H₃(CH₃)₂N]CH₃}₂, C1)和双苯并环己酮-2,6-二氯苯亚胺镍(Ⅱ)(Ni{C₁₀H₈(O)C[2,6-C₆H₃Cl₂N]CH₃}₂, C2)与三五氟苯硼[B(C₆F₅)₃]结合, 在一定的反应条件下可高效催化降冰片烯(NB)与甲基丙烯酸正丁酯(n-BMA)的乙烯基加成共聚合. 提出了催化聚合时存在的可能失活机理; 研究了不同单体投料比对催化活性、 产率及产物性能的影响. 根据Kelen-Tüdõs方法分别估算出2种单体在不同催化体系下的竞聚率, 即当催化体系为C1/B(C₆F₅)₃时, 竞聚率r_n-BMA=0.02, r_NB=16.28, r_NB·r_n-BMA=0.32; 当催化体系为C2/B(C₆F₅)₃时, r_n-BMA=0.01, r_NB=64.83, r_NB·r_n-BMA=0.65. 结果表明, 2种单体在2种体系催化下均为无规共聚合.     

过渡金属催化氧(氮)杂二环烯烃与碳负离子型亲核试剂的不对称开环反应研究进展

综述了近年来过渡金属催化氧(氮)杂二环烯烃与碳负离子型亲核试剂的不对称开环反应研究进展,重点讨论了过渡金属催化剂的种类、碳负离子型亲核试剂的类型、配体、底物结构、溶剂和添加剂等因素对不对称开环反应的影响,并对部分不对称开环反应的可能机理进行了讨论.     

3-杂环基硫取代-1,3,4,5-四氢-2-氧代-苯并氮杂衍生物的合成

以芳酰肼为原料, 合成了一系列3-巯基-5-芳基-1,2,4-三唑、2-巯基-5-芳基-1,3,4-噁二唑和2-巯基-5-芳 基-1,3,4-噻二唑, 并通过硫原子对3-溴-2-氧代-苯并氮杂3-位上的亲核取代反应将杂环化合物引入了苯并氮杂的结构当中, 合成了32个新的苯并氮杂杂环衍生物. 为提高其在有机溶剂中的溶解性, 在苯并氮杂的N原子上引入乙酸乙酯和乙酸叔丁酯基取代基, 合成了36个新衍生物. 所有化合物经质谱、核磁共振谱及元素分析确证了结构并初步测定了抗菌活性.     

含N-萘基中性镍催化剂的合成及催化降冰片烯聚合反应

本文合成了两个新的催化剂，苯基-三苯基膦-[N-萘基-3-甲基水杨醛亚胺]合镍(4a)与苯基-三苯基膦-[N-萘基-5-硝基水杨醛亚胺]合镍(4b)，并研究了它们催化降冰片烯的聚合。发现两种催化剂在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)存在下都具有良好的催化降冰片烯聚合物活性。在50 ℃时，催化剂4b表现出最高催化活性。     

一价铜催化的N-对甲基苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇的串联反应:一种四氢呋喃类化合物的新合成方法

最近几年来,利用稳定的重氮类化合物和N-对甲基苯磺酰腙类化合物作为金属卡宾前体,在过渡金属催化下通过形成金属卡宾的偶联反应引起了人们广泛的兴趣.金属卡宾前体与有机金属物种反应,可以生成金属卡宾中间体,并发生金属上基团的转移插入过程,得到新的有机金属物种,从而实现丰富的偶联反应.这类经由金属卡宾转移插入过程的交叉偶联反应为构建C?C键,C?N键以及许多环状化合物和不饱和有机分子结构提供了可靠而强有力的工具.本课题组一直致力于研究该类经由金属卡宾中间体的催化转化和偶联反应,报道了在铜催化下,对甲苯磺酰腙以及重氮类化合物可以与端炔反应,通过所形成的炔基铜卡宾中间体的转移插入过程,可高效得到联烯类化合物.该类反应条件相对温和,并且有很好的底物普适性.不仅各种多取代的联烯类化合物,而且苯并呋喃,菲以及呋喃等结构都可由这类铜催化的腙和炔烃的偶联反应来得到.在这些反应中,通过炔基铜卡宾中间体上炔基的转移插入过程,在形成了C(Sp3)-Cu键以后,通过铜的1,3-迁移过程,可以得到联烯结构,随后发生分子内杂原子的亲核进攻或者6π电子环化过程来实现苯并呋喃,菲等杂环类结构的构建.另一方面,该类反应进一步拓展和研究,可望得到其他有价值的有机分子骨架.环状的醚类结构,如四氢呋喃结构,也是有机化合物中常见的结构类型,我们希望从目前已经发展成熟的卡宾前体与炔烃生成联烯的偶联反应出发,通过分子内的串联过程来高效地构建取代的环状醚类结构.我们设想,在炔烃上引入氧原子作为亲核试剂,在形成联烯化合物以后,通过分子内氧原子对联烯基的亲核进攻,来实现串联的分子内关环反应,从而构建环状醚类结构.本文以CuI为催化剂,3-丁炔-1-醇为炔烃偶联组分,采用二芳基对甲苯磺酰腙作为金属卡宾前体,实现了取代四氢呋喃的合成.在对甲苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇类化合物发生偶联反应生成二芳基联烯基化合物以后,采用一锅法实现分子内的关环反应,从而生成亚烯基取代的四氢呋喃化合物.该串联反应不仅具有原料易得和操作较为简便等优点,而且底物普适性和官能团耐受性都较好,多种取代的二芳基腙类化合物都能以较好的收率得到目标产物,从而为四氢呋喃类化合物的合成提供了一种新的方法.该反应进一步展示了经由金属卡宾中间体的交叉偶联反应的普遍性,将在有机化学和有机合成领域具有广泛的研究和应用价值.     

非对称氮杂环丙烷的亲核开环反应及其区域选择性*

本文系统地总结了各类亲核试剂对非对称氮杂环丙烷(吖丙啶)的亲核开环反应及开环的区域选择性.氮杂环丙烷亲核开环的区域选择性是一种空间效应和电子效应平衡的结果,非芳基和非烯基取代的氮杂环丙烷的亲核开环通常发生在氮杂环丙烷取代少的碳原子上,空间效应起主导作用;而芳基和烯基取代的氮杂环丙烷的亲核开环通常发生在氮杂环丙烷芳甲位和烯丙位的碳原子上,电子效应起主导作用,烯基取代的氮杂环丙烷的亲核开环还可以发生在烯基的β-碳原子上;分子内的亲核开环反应主要受成环时环大小的控制,成环时的倾向是五元环>六元环>七元环.对于亲核试剂,一般的亲核试剂也同时受电子效应和空间效应的影响; 而亲核性强的亲核试剂通常只受空间效应的影响.容易生成稳定自由基的亲核试剂容易发生单电子转移机理的开环反应,生成相当于亲核试剂进攻氮杂环丙烷中取代多的碳原子得到的开环产物.     

Lewis酸诱导芳基三氮烯为底物的Stille偶联反应研究

首次以芳基三氮烯为新型亲电底物进行Stille偶联反应研究.反应在室温、氩气保护下进行.溶剂、两底物物质的量比、催化剂用量等影响收率的因素被优化,取得最佳的优化条件,获得较好的收率.芳基三氮烯通过助催化剂路易斯酸迁移到钯化合物,偶联反应由钯催化剂催化完成.产物纯化通过硅胶柱层析完成,结构被1H NMR,13C NMR确定.