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,对苯甲酸苯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。     

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。     

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.     

双锂试剂与6, 6-二烷基富烯的反应-取代茂钛，锆有机化合物的合成

研究了双锂试剂与6, 6-二烷基富烯反应的立体、结构效应。1, 4-丁基二锂、1, 6-己基二锂同6, 6-二甲基、6-甲基-6-乙基、6-甲基-6-正丙基和6, 6-五甲基富烯发生加成反应。对苯基二锂与6, 6-二甲基、6-甲基-6-乙基、6-甲基-6-正丁基和6, 6-四甲基、五甲基、六甲基富烯均进行α-攫氢反应, 但使6-甲基-6-正丙基富烯还原偶联。1, 2, 3, 4-四苯基-1, 4-二锂丁二烯-1, 3同6-甲基-6-正丙基、6, 6-五甲基富烯发生α-攫氢反应。讨论了上述反应的机理。由上述形成的取代环戊二烯基阴离子同CpTiCl~3, (CpTiCl~2)~2O, TiCl~4和ZrCl~4反应, 制得亚甲基桥联和烯基茂钛、锆化合物。     

6,6-二烷基富烯与有机锂的反应-双(取代环戊二烯基)钛, 锆衍生物的合成

本文研究了6,6-二烷基富烯与有机锂反应的立体效应。6,6-二甲基、甲基乙基、二乙基、甲基苯基富烯与乙基锂易发生环外双键的还原反应。6-甲基-6-正丙基、异丁基富烯同正丁基锂则发生环外双键的加成反应。6,6-多亚甲基富烯[C_5H-4=C(CH_2)_n]与有机锂的反应随n值不同而异,n=4的富烯同正丙基锂和正丁基锂进行α-攫氢和环外双键还原的竞争反应;n=5,6的富烯与乙基锂、异丙基锂和异丁基锂发生还原反应,与正丙基锂和正丁基锂则进行加成与还原的竞争反应。n=4的富烯与芳基锂发生α-攫氢反应,随n值增大则倾向于加成反应。通过上述反应所得的锂化合物合成了一系列新的仲、叔烷基和烯基取代的环戊二烯基钛、锆衍生物。应用~1H NMR证明了化合物的结构。     

6,6-二烷基富烯与有机锂的反应-双(取代环戊二烯基)钛, 锆衍生物的合成

本文研究了6,6-二烷基富烯与有机锂反应的立体效应。6,6二甲基、甲基乙基、二乙基、甲基苯基富烯与乙基锂易发生环外双键的还原反应。6-甲基-6-正丙基、异丁基富烯同正丁基锂则发生环外双键的加成反应。6,6-多亚甲基富烯[C5H4=C(CH2)n]与有机锂的反应随n值不同而异, n=4的富烯同正丙基锂和正丁基锂进行α-攫氢和环外双键还原的竞争反应; n=5,6 的富烯与乙基锂, 异丙基锂和异丁基锂发生还原反应, 与正丙基俚和正丁基锂则进行加成与还原的竞争反应,n=4 的富烯与芳基锂发生α-攫氢反应, 随n值增大则倾向于加成反应。通过上述反应所得的锂化合物合成了一系列新的仲、叔烷基和烯基取代的环戊二烯基钛、锆衍生物。应用^1HNMR证明了化合物的结构。     

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。     

镧系金属有机配合物的研究XIV:三(环戊二烯基)稀土金属配合物-氢化钠体系对烯烃的还原反应

研究了九种稀土有机配合物CP3Ln(Ln=La,Pr,Nd,Sm,Tb,Y,Er,Yb和Lu)与氢化钠组成的一种新还原体系及与烯烃还原反应的结果.CP3Ln-NaH体系在45℃,四氢呋喃溶液中能程度不同地把1-己烯还原成己烷.还原活性与稀土金属离子的离子半径密切相关.活性顺序是轻稀土>中稀土>重稀土.以CP3Sm最高,CP3Yb最低.讨论了各种因素对还原的影响及还原机理.     

Mo（O）、W（O）络合物中配位双氮基光还原氢化反应

许多过渡金属双氮基络合物已经合成并分离出来，其中一些配位的双氮基可以被还原质子化转变成肼或氨。不过，这一过程迄今都还是化学计量反应。欲使这一反应达到催化循环，必须消耗过量的还原剂，或外加其他能量(如电能)，以求达到提供电子和维持过渡金属     

近年来有机锆化学的进展

本文简要地介绍了八十年代以来有机锆络合物研究的新进展,包括合成、反应和反应机理等方面。     

锆氧杂环络合物合成方法探索

邻甲氧基苯基锂和 6,6-二甲基富烯 (或 6,6-二乙基富烯 )反应得配体锂盐 ( Cp′ Li) ,Cp′ Li直接和 Cp Zr Cl3· DME反应生成 2个新的锆络合物 Cp′ Cp Zr Cl2 。 BBr3和 Li Br分别用来使 Cp′ Cp Zr Cl2 环化 ,发现在相同条件下 BBr3比 Li Br3更有效。Cp′ Cp Zr Cl2 通过和 BBr3反应得到 2个新的锆氧杂环络合物。 4个新的锆络合物经元素分析、1 H NMR和 MS确证     

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.