铜催化C—N,C—O偶联反应的研究进展

C—N,C—O键偶联是有机合成中的一类重要反应,铜催化的偶联反应是该类化学键形成中的主要手段之一,相比钯等过渡金属,金属铜具有低毒、廉价、反应条件温和等优点.按照所形成化合物的结构类型综述了铜催化C—N,C—O键偶联反应的最新研究进展.     

铜催化C—S偶联反应的研究新进展

铜催化C—S偶联反应是有机合成中的重要手段,近年来一直是有机化学和催化化学的研究热点之一.按照反应中所使用的配体的不同对铜催化C—S偶联反应的研究新进展进行了综述.     

吡啶-N-氧化物的C—C键交叉偶联反应研究进展

吡啶-N-氧化物直接C—C键交叉偶联反应已成为一种功能化吡啶的重要手段,综述了吡啶-N-氧化物的C—C键交叉偶联反应的最新研究进展.     

可见光氧化还原协同镍催化构建C—S键偶联反应

在可见光和过渡金属镍协同催化体系中,可见光催化可以通过单电子氧化或还原过程推动过渡金属镍催化,又可以通过能量转移过程推动镍催化循环。这为传统过渡金属催化的偶联反应提供了更多可能性。同时,大多数光催化剂使用基于Ru和Ir金属的配合物,不仅价格昂贵,还会在工业生产中存在金属残留。本文开发了一种高效且经济的协同催化体剂(Nap)₂PXZ-bpy-Ni,以吩噁嗪为有机光催化剂,NiBr₂·DME为镍催化剂,联吡啶作为配体,通过Click的方式将光催化剂和联吡啶镍催化剂连接起来。实验结果表明：在1%(物质的量分数,下同)催化剂负载下反应12H, C—S键偶联产物收率可达73%～95%,实现了高效的催化效率并显示出较好的官能团适用性和底物普适性。最后通过自由基捕捉实验推测了该反应可能的机理。     

铜催化C-N交叉偶联反应的研究进展

对铜催化的C-N交叉偶联反应的最新研究进展作了综述.按照反应中含氮化合物种类的不同将亲核试剂分为氨基酸、胺、酰胺、含氮芳香杂环化合物、其它含氮化合物五类,对各类亲核试剂参与反应的体系(包括亲电试剂、催化剂前驱体、配体、溶剂、温度、碱、反应时间)做了全面归纳,在此基础上以配体为主线对各类亲核试剂涉及的反应进一步做了详细介绍.另外,对这一反应的机理研究也做了综述.     

镍N-杂环卡宾配合物在均相催化偶联反应中的应用

 近十几年来, N-杂环卡宾的配位化学和金属有机化学发展迅速, 已成为均相催化反应中研究最为广泛的配体之一. 在许多过渡金属催化的有机合成反应中特别是偶联反应中, N-杂环卡宾与传统有机膦配体相比具有较高的反应性. 镍价格低廉, 在很多反应中有望替代贵金属钯催化剂. 本文总结了镍 N-杂环卡宾化合物在催化交叉偶联反应和还原偶联反应中的最新应用进展.     

银催化羧化偶联反应及钌催化交叉复分解反应串联合成官能团炔酸酯

通过将Ag催化的羧化偶联反应与Ru催化的交叉复分解反应串联, 用端炔、二氧化碳、端烯基取代的溴代物和甲基丙烯酸甲酯高效高产率地合成了一系列官能团化的炔酸酯.     

金原子簇催化碳——碳偶联反应的研究进展

Well-defined gold nanoclusters have been documented as new and promising materials in the field of nanoscience. They have been well explored for the nanocatalysis of reactions like selective oxidation and hydrogenation, carbon-carbon coupling, etc. These Au nanoclusters possess unique electronic properties and crystal structure, which provide an excellent opportunity to correlate atomic structure with intrinsic catalytic property and to investigate the mechanisms of reactions over Au nanoclusters. In this review, we generalize the catalytic application of gold nanoclusters in carbon-carbon coupling reactions, including Ullmann, Sonogashira, Suzuki, and A³-coupling reactions. Herein, we have discussed ligand engineering (e.g., aromatic and aliphatic thiolate) as well as the effect of metal dopants (e.g., Cu, Ag, Pt, and Pd). Finally, the tentative catalytic mechanisms and the structure-performance relationships were discussed at the atomic level, which will give some clue for the design of efficient gold cluster catalysts.     

可见光参与的氧化偶联反应研究进展

实现资源和能源利用高效化、操作简单化、条件温和化、环境友好化以及产物高效选择性是有机合成的重要研究方向,而探索绿色温和条件下构建化学键的有效方法是有机合成领域的基本挑战之一。伴随着金属有机化学的发展,过渡金属催化的偶联反应已经成为构建碳-碳和碳-杂键的有效手段,而传统的交叉偶联一般是基于亲核试剂与亲电试剂之间的反应,需要进行预官能团化和再官能团化的步骤。近年来,在此基础上发展起来的氧化偶联反应利用合适的氧化剂实现两个亲核试剂直接构建化学键也得到了国内外有机化学家的广泛关注。氧化偶联反应的发展极大地提高了构建碳-碳键及碳-杂键的效率,尤其是利用交叉脱氢偶联实现直接的碳-氢键或杂-氢键的活化直接构建化学键,避免了传统偶联过程中的预官能团化步骤,为直接利用简单的原料实现高效、复杂的有机合成开辟了一条新的道路。越来越多的第一过渡金属催化的氧化偶联反应涉及到单电子转移的过程,这种自由基氧化偶联模式在绿色化学的发展中具有光明的前景。可见光是一种可再生的资源,可见光催化符合绿色合成、环境友好和可持续发展的理念,在有机合成领域中引起了广泛的关注。建立在光诱导的单电子转移过程的基础上,可见光催化为实现温和条件下构建化学键提供了一种新的思路。虽然很多的有机分子不能有效吸收可见光,但是利用可见光催化剂(光敏剂)在电子和能量转移过程中的独特优势,能够有效实现在可见光作用下的一系列光化学反应。光催化是有机合成构建新物质的一种有效的手段,随着光催化在有机合成领域中的发展,一系列新型温和而有效的可见光催化的氧化偶联反应也逐渐被报道。虽然过渡金属催化的氧化偶联反应已经取得了重大的进展,但是利用可见光催化的策略以实现两个亲核试剂之间化学键的构建作为一个新的领域,近年来才刚刚发展起来。尤其是结合可见光催化条件温和、环境友好的特点和氧化偶联反应的原子经济性特点,将可见光诱导的单电子转移过程运用到交叉脱氢偶联反应,引起了广泛的关注。光催化氧化偶联反应不仅解决了传统偶联中的步骤经济性和原子经济性的问题,同时也具备了可见光反应温和环保的特点。近几年来已经发展了多种类型的光催化氧化偶联反应,包括光催化氧化含氮化合物的偶联反应、光催化氧化脱羧偶联反应、以及光催化交叉偶联放氢反应等。但是在光催化氧化偶联领域的相关报道大多局限于含氮化合物和易氧化的底物的活化氧化,因此任然存在着很多的挑战。本文总结了最近几年来的不同反应类型的可见光催化的氧化偶联的研究和进展。而对这些反应的理解和认识,可以为人们发展更多的高效率和高选择性的可见光催化氧化偶联反应提供帮助。     

过渡金属催化氟代烯烃参与的交叉偶联反应进展

过渡金属催化（类）卤化物和不同金属试剂的交叉偶联反应是构建不同类型碳碳键和碳杂原子键的重要方法之一。该类反应一般使用活性较高的氯、溴、碘或类卤化物作为亲电试剂,尽管C—F键的键能较强,利用过渡金属直接活化较为惰性的芳基C—F键并参与实现的交叉偶联反应已有较多报道。此外,近期的研究表明,也可以通过直接活化烯基C—F键并催化实现该类底物参与不同类型的交叉偶联反应,从而进一步拓展了交叉偶联反应的底物适用范围,并应用于具有高附加值精细化学品的选择性合成。本文围绕钯或镍催化活化单氟或者多氟烯烃等底物参与的Negishi、Suzuki-Miyaura、Kumada、Hiyama和Sonogashira等5类交叉偶联反应,通过探讨已有方法的反应机理及其适用范围,综述了该领域的研究进展并进行了展望。     

Phosphinine-Based Ligands in Gold-Catalyzed Reactions

A series of substituted phosphinines, 1-phosphabarrelenes and 5-phosphasemibullvalenes were synthesized and evaluated for their potential application as ligands in homogeneous catalytic reactions. While their buried volume (%V_bur) was calculated to get insight into the steric properties, [LNi(CO)₃] complexes were prepared in order to determine the corresponding Tolman electronic parameter. ETS-NOCV (extended-transition-state natural orbital for chemical valence) calculations on [LAuCl] complexes further allowed an estimation of the σ- and π-contributions to the L− M interaction. Au^I coordination compounds of selected examples were prepared and characterized by single crystal X-ray diffraction. Finally, the three classes of P^III compounds were successfully used in the Au^I-catalyzed cycloisomerization of N-2-propyn-1-ylbenzamide, showing very good activities and selectivities, which are comparable with the reported data of cationic phosphorus-based gold catalysts.     

Fe和Co催化的碳-碳偶联反应的最新进展

作为廉价而且低毒的金属, Fe和Co是发展催化剂的理想元素. 同时由于Fe和Co有着多种氧化还原价态, 它们的催化化学应该具有极其丰富的内容. 然而由于种种原因, Fe和Co的催化剂很少得到有机化学家的关注. 直到最近几年, 人们才发现Fe和Co的催化剂可以很好地催化碳-碳偶联反应. 综述了Fe和Co催化碳-碳偶联反应的条件、产率和选择性; 探讨了这些新奇反应的可能机理; 并介绍了这些反应在复杂化合物合成中的应用.     

氧化偶联反应的最新研究进展

近年来,过渡金属催化的氧化偶联反应已成为有机合成化学中构建碳—碳键以及各类碳—杂键的重要方法.主要综述了我们研究小组在氧化偶联领域,尤其是第三代氧化偶联反应方面所取得的研究进展,介绍了各类反应的特点、优势及在合成中的应用.     

钴催化异腈参与的偶联反应研究进展

异腈是一种含有稳定二价碳原子的重要活性反应物,在含氮化合物的构建、新药物的研发以及天然产物的合成中得到了广泛的应用.在过去的十年中,以Passerini和Ugi反应为基础,化学家们致力于研究异腈参与的多组分反应.最近,过渡金属催化异腈参与的氧化偶联反应得到广泛的发展,而使用的催化剂主要集中在一些贵重的过渡金属（Pd、Rh、Ag等）化合物,如何利用廉价过渡金属Co来催化异腈参与的偶联反应具有非常重要的意义.在这里我们概述了近年来Co催化异腈参与的偶联反应的最新研究进展.     

原位生成的水溶性Salen-Pd配合物催化微波促进水中的C-C偶联反应

将一种水溶性Salen,N,N’-双[（5-磺酸基-2-羟基）苄基]缩N,N’-二甲基-1,2-乙二胺（L）与醋酸钯原位生成水溶性Salen-Pd配合物,该水溶性钯配合物应用于催化微波加热的水中的Heck和Sonogashira碳-碳偶联反应.在优化反应条件之后,对溴苯衍生物与乙烯衍生物的Heck偶联反应以及溴苯衍生物与苯乙炔及其衍生物之间的Sonogashira偶联反应进行了考察.发现,在优化的反应条件下,无论是Heck反应,还是Sonogashira偶联反应,都能得到很好的收率.在有机物分离之后,水相继续循环使用4次,在水相的前3次循环使用时,都获得了不错的收率.     

Pd@sPS-NMe_2/AC纳米催化剂制备及在偶联反应中的应用

用胺基功能化间规聚苯乙烯(sPS-NMe_2)与活性炭(AC)分别利用混合沉降法(MP)、混合挥发法(MV)及直接聚合法(DP)制备了sPS-NMe_2/AC复合载体.sPS-NMe_2/AC吸附还原PdCl_2后获得Pd@sPS-NMe_2/AC催化剂.采用扫描电镜和透射电镜对sPS-NMe_2/AC和Pd@sPS-NMe_2/AC形貌进行了分析,考察了sPS-NMe_2/AC复合方法、用量对其形貌、负载Pd金属的影响,发现MV法获得的sPS-NMe_2/AC在其质量比大于1/3时sPS-NMe_2可均匀覆盖AC, Pd纳米粒子为3 nm左右,均匀稳定分散.该催化剂在"借氢"、 Suzuki-Miyaura、 Heck和Sonogashira偶联反应中表现出了优异的催化性能.     

Advances in Selective Carbon‐Heteroatom Coupling Reactions

Most of compounds containing more than one reactive groups may produce several byproducts during the coupling process. Selective carbon‐heteroatom coupling reactions, which have merits of high synthetic efficiency and step economy, are the best choice to resolve the problem. Although they have made great progress, they deserve further exploration. This review discusses their recent advances and intend to inspire the research in the future. It is organized on the basis of selective carbon‐heteroatom coupling reaction types, including selective C−N and C−N, C−N and C−O, C−O and C−O, C−C and C−N coupling reactions.     

氮杂环卡宾-钯配合物催化Buchwald-Hartwig偶联反应最新研究进展*

钯催化的Buchwald-Hartwig偶联反应是用于构建C-N键非常直接有效的方法。氮杂环卡宾-钯配合物具有性能稳定、催化活性高等优点,是Buchwald-Hartwig偶联反应的高效催化剂。对这一领域近3年的研究进展作简要介绍。     

负载钯催化的Suzuki偶联反应研究进展

负载钯催化的Suzuki偶联反应,由于产物易分离、催化剂可重复使用,已引起人们的广泛关注.综述了近年来负载钯催化的Suzuki偶联反应研究进展,载体包括活性碳、金属氧化物、硅铝酸盐微孔分子筛、二氧化硅材料、活性粘土和聚合物等.     

New Efficient Multicomponent Reactions with C-C Coupling for Combinatorial Application in Liquid and on Solid Phase

Up to nine C-C bonds are formed selectively from up to seven components starting from an alkene, a haloarene, and a dienophile [Eq. (1)]. A comparison of liquid- and solid-phase reactions reveals a surprising superiority of the solid-phase reaction.