钯催化下有机锡化合物的偶联反应在碳-碳键形成过程中的应用

本文述评了最近几年来钯催化的有机锡化合物与有机亲电试剂的交叉偶联反应在有机合成中用于碳-碳键形成的主要研究成果。主要讨论了直接交叉偶联反应,CO或烯键插入的交叉偶联反应和机理。     

运用NMR和DFT研究Michael加成反应的动力学行为及反应机理：(CO)5W=C(OEt)C2Ph作为底物

利用核磁共振方法研究了取代吡唑对炔基Fischer卡宾化合物的Michael加成的动力学行为，该反应为典型的二级反应。当吡唑的3，5-位由较大基团取代时，反应速率常数变小，而活化焓和活化熵明显增大。利用密度泛函理论研究了炔基钨卡宾为底物的Michael加成反应机理，发现吡唑上取代基团的增大可以导致第三步反应的活化能大于第一步，从而使反应的决速步骤由原来的第一步转变为第三步。     

多相双金属Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化的胺N-烷基化反应合成仲胺和叔胺

基于借氢策略、醇为烷基化试剂的胺的N-烷基化反应是合成胺类化合物的绿色途径.在无外加氢源条件下,多相双金属Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂可高效催化醇为烷基化试剂的伯(仲)胺的N-烷基化反应合成仲(叔)胺,反应副产物为水与极少量亚胺.催化体系的底物适应性好,目标产物收率高;催化剂可以循环使用,具有潜在的工业化应用前景.     

有机高分子固载钯催化剂的羰基化和加氢催化性能

本文利用耐温性能较好的主链上含有多个配位原子(N,O)能成膜的直链高分子杂环联苯聚醚酮(PEK),带酚酞侧基的聚醚砜(PES-C)和两种聚酰亚胺(PCK和PIK)为载体固载PdCl~2,制备了高分子固载钯催化剂。研究了它们在烯丙基溴的常压羰基化反应和1-辛烯的常压加氢反应中的催化性能。考察了催化剂的制备方法、Pd含量、溶剂和高分子的主链结构对催化剂活性的影响。催化剂Pd-PEK(Ⅰ) (Pd wt%=0.22%)和Pd-PES-C(Ⅱ)(Pd wt%=0.28%)在温和的条件下对上述两反应都表现出了很高的催化活性。在极低的Pd含量(Pd wt%=0.04%)时,催化剂Pd-PES-C(Ⅲ)显示出了特别高的初活性,TOF~m~a~x分别达345mol CO/mol Pd·min和493mol H~2/mol Pd·min。实验结果表明制备方法等因素对催化剂的活性有很大的影响。     

钯催化 1,3-丁二烯羧酯化合成 3-戊烯酸甲酯

 以 1,3-丁二烯、CO 和甲醇为原料, 进行羧酯化反应合成 3-戊烯酸甲酯是 Altam 路线生产己内酰胺绿色工艺的关键步骤. 将 Pd 与三齿 N-杂环配体或双膦配体组成的催化体系用于 1,3-丁二烯的羧酯化反应中, 其中乙酸钯/2,6-二 (3,5-二甲基吡唑基) 吡啶催化剂表现出中等的催化活性, 在 150 ºC, p(CO) = 6.0 MPa 的优化条件下反应 6 h, 1,3-丁二烯转化率为 78.8%, 3-戊烯酸甲酯选择性达 92.2% (TON = 226); 而乙酸钯/2,2?-二 (二苯基膦基) 苯醚催化体系的活性更高, 在优化反应条件下, 1,3-丁二烯转化率达 90.4%, 3-戊烯酸甲酯选择性为 91.6% (TON = 181). 在 200 ºC 及类似的羧酯化反应条件下, 1,3-丁二烯发生二聚反应, 其转化率为 99% 以上, 二聚产物 4-乙烯基-1-环己烯选择性高于 96%.     

经由酸促进二硫缩烯酮取代的吲哚直接乙烯基化：吲哚生物碱Meridianins衍生物的高效合成

一级芳胺广泛用于天然产物、药物、高分子和材料的合成中,传统合成一级芳胺是在高温、高压和封闭容器中采用钯催化卤代芳烃与氨气反应来制备,也可以在钯催化下使用氨的替代物,如Li[N（SiMe3）2],Zn[N（SiMes）2]与卤代芳烃反应来合成．显然,这些方法有以下缺点：（a）由于采用钯催化剂和复杂的配体,成本较高、毒性较大;（b）当使用氨气作为氨基源时,高温、高压和封闭容器是必不可少的;（c）当使用氨的替代物作为氨基源时,由于这些氨的替代物不易制备、成本也就较高．清华大学化学系付华课题组建立了一种合成一级芳胺的新方法.     

钌(II)-吡啶基NNN配合物催化酮的室温(不对称)氢转移反应

合成了一种基于吡啶骨架含有苯并咪唑和手性咪唑啉基团的三齿NNN配体及其二价钌(II)配合物,通过核磁共振波谱学和X射线单晶晶体结构测定确认了钌(II)配合物的分子结构.这些配合物在室温下催化酮的氢转移反应,表现出了优异的催化活性,收率和ee值最高分别可达99%和97%.     

经由Domino脱HCl/Pd（OAc）2催化的Heck反应合成查尔酮

通过Domino脱HCl/Pd(OAc)2催化的Heck反应实现了β-氯代烷基芳基酮、酯和酰胺与卤代芳烃的交叉偶联反应,高效合成了查尔酮类化合物。利用原位生成烯酮为中间体进行反应的策略,减少副反应的发生,从而提高反应的效率。该方法对各种官能团的容忍性好,为从氯代烷烃出发直接合成查尔酮类化合物提供了一条新途径。     

高分子锚定的钯催化剂催化合成丁烯酸

在聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）锚定的钯催化剂（ＰＶＰ－ＰｄＣｌ２）上，考察了各种反应参数对烯丙基卤化物常压羰基化反应的影响．在甲苯／ＮａＯＨ水溶液介质中，４０℃时的最大催化活性ＴＯＦｍａｘ可达１１５（佛丙基氯）和１６３（烯丙基溴）ｍｏｌＣＯ／ｍｏｌＰｄ．ｍｉｎ，生成丁烯酸的产率分别为８６％和９３％，其中β，γ－丁烯酸的选择性高于９３％．本方法提供了一条由烯两基由化物合成β，γ－丁烯酸可行的途径．