以汉斯酯1,4-二氢吡啶为还原剂的还原胺化反应研究

还原胺化是有机合成中的重要反应,即醛和酮在适当还原剂作用下与伯胺或仲胺制备仲、叔胺.汉斯酯1,4-二氢吡啶衍生物(HEH)作为仿生有机还原剂已被用于α,β-不饱和羰基化合物、缺电子的共轭烯烃和亚胺的选择性还原以及还原胺化等重要的有机反应中.以HEH为还原剂,7-氨基-4-甲基香豆素与常见的醛为模型来探索通过还原胺化反应标记醛类化合物的可行性,共得到16个还原胺化产物,其中13个化合物未见文献报道.     

芳香硝基化合物还原制备芳胺的研究进展

综述了芳香硝基化合物还原制备芳胺的方法及近年的研究进展.其方法主要包括催化氢化法、CO/H2O还原法、金属还原法、硫化碱还原法、金属氢化物还原法、电化学还原法和光化学还原法.其中催化氢化法中的氢气还原法和水合肼还原法符合绿色化学的理念,并且反应收率高,选择性好,具有很高的应用价值.     

钯催化芳香硝基化合物与烯烃的选择性还原羰化酰胺化反应

与芳香胺相比,芳香硝基化合物具有廉价易得、官能团兼容性好等优点,作为氮源在下游含氮化学品合成中具有广泛的应用.目前烯烃羰化酰胺化反应绝大多数以胺类化合物为氮源,其中直链和支链酰胺产物的选择性主要是通过具有特定电子和位阻特性的配体调控实现.已报道的芳香硝基化合物的还原酰胺化反应研究中,需要外加还原剂或者利用金属羰基化合物Mo(CO)6释放的CO为羰基源和还原剂.本文发展了一种毋须外加还原剂的钯催化芳香硝基化合物与烯烃的还原羰化酰胺化反应新方法.研究发现,钯金属催化剂(特别是离子型)的抗衡阴离子是还原羰化酰胺化反应中化学选择性和羰化区域选择性的关键因素.抗衡阴离子为氯离子、硼酸为助剂时,最优钯前驱物K2PdCl4的产物主要为支链酰胺,此时不同的膦配体并不能调控其区域选择性,这与胺的烯烃酰胺化反应可以通过配体调控羰化的区域选择性表现出明显的不同.含氮中间体原位捕捉、硝基化合物还原下游可能中间体对照实验等研究表明,芳香硝基化合物在以一氧化碳为还原剂的催化还原体系下被完全脱氧还原为氮烯(Ar-N:),再经过烯酰胺中间体进一步烯键还原得到相应的支链酰胺;当离子型钯前驱物的抗衡阴离子配位性较弱时,最优钯前驱物为Pd(CH3CN)4(OTf)2时,以直链酰胺为主要产物,此时不同的膦配体可以调控酰胺化的区域选择性.同样的机理研究表明,在该催化剂体系下芳香硝基化合物首先被还原为芳基胺,然后再发生与现有报道类似的胺类化合物的烯烃羰化酰胺化反应.这两个催化反应体系都表现出了较好的底物适用性,并且可以高效地应用于除草剂(敌稗)的一步合成.本文为以硝基化合物为起始氮源,通过催化控制生成特定含氮中间体,从而可控合成不同的含氮化学品提供了一条新思路.     

5-硝基-1,4-萘醌在玻碳电极上的电化学行为研究

采用循环伏安法和线性扫描伏安法,研究了5-硝基-1,4-萘醌在玻碳电极上的电化学行为.结果表明,在丙酮的稀硫酸溶液中,5-硝基-1,4-萘醌在0.0V、-0.8V(vs.SCE)处各有一个还原峰,分别为硝基、醌的不可逆电极反应;5-硝基-1,4-萘醌在电极表面的传质为线性扩散,电还原过程由扩散控制,并求得传递系数分别为...     

D296树脂分散钯催化氢转移反应的研究──Ⅰ.取代芳香硝基化合物的还原

首次报道用离子交换树脂D296为载体,制备的D296树酯分散把催化剂／甲酸铵还原体系,催化氢转移还原取代芳香硝基化合物成芳胶的方法．该法反应条件温和,操作简便,催化剂可重复使用,收率可达83～94％。     

Pd/C催化Suzuki反应合成4-联苯甲酸

通过芳基卤代物和芳基硼酸合成联苯类化合物的Suzuki-Miyaura偶联反应被广泛应用于天然产物,药物和功能材料的合成。然而目前本科教学中极少有相关实验,主要是由于传统的Suzuki反应条件通常需要昂贵的含配体Pd催化剂,反应溶剂大多含有诸如甲苯或者1,4-二氧六环等有毒害溶剂,反应过程需要惰性气体氛围,且大多需在加热反应8 h以上。这些限制极大地阻碍了本科生开展这一重要的有机化学实验。本文介绍了改进的Suzuki反应条件：无配体Pd/C作为催化剂,乙醇和水的混合溶剂作为反应溶剂,并且室温搅拌半小时反应即可结束,反应全程敞口需要空气(氧气)的辅助而不是惰性氛围。在此条件下,以苯硼酸与4-溴苯甲酸为原料,碳酸钾作为碱,高效合成了4-联苯甲酸。相比传统Suzuki反应条件下催化剂均为一次性使用,不可回收,本实验中回收的Pd/C催化剂可循环使用5次以上而几无活性损失。本实验项目从成本,可操作性,绿色环保等角度为本科生熟悉Suzuki反应提供了可能。     

水相中Pd/C催化的杂环芳卤的还原偶联反应研究

在H₂O-alcohol体系中通过Pd/C催化的还原偶联反应由杂环芳卤高收率的得到了二芳基化合物. 该方法操作简单, 环境友好, Pd/C可重复使用, 无需相转移催化剂也能得到较高收率. 讨论了醇、碱的种类和用量以及不同底物对反应收率的影响.     

4-取代的汉斯酯(Hantzsch Esters)作为烷基化试剂参与的有机反应

汉斯酯(Hantzsch Esters)在1881年被合成以来一直被用作还原剂参与加氢还原反应, 近年来科学家发现4-取代的汉斯酯可以发生碳碳键断裂而发生烷基迁移反应. 随后大量以4-取代的汉斯酯类化合物作为烷基化试剂的反应被报道出来, 科学家发现这类烷基化反应的历程主要是烷基自由基的迁移历程. 随着近年自由基化学的快速发展, 为这类新型烷基化试剂的应用发展提供了有力基础. 本文按照该烷基化试剂参与的反应类型分类, 进行简单介绍.     

Ru3(CO)9(TPPTS)3催化的水/有机两相芳香硝基化合物CO选择性还原的研究

将水溶性膦/钌配合物Ru₃(CO)₉(TPPTS)₃(TPPTS:三苯基膦三-间磺酸钠)用于以CO为还原剂的水/有机两相芳香硝基化合物选择还原为芳胺的反应,发现相转移催化剂对反应有明显的促进作用,其中以添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的效果最好.以邻氯硝基苯为底物考察了相转移催化剂浓度、NaOH浓度、反应温度、压力等对反应转化率和选择性的影响.当反应条件为120℃,4MPa,3mol/LNaOH时,反应8h,邻氯硝基苯的转化率和邻氯苯胺的选择性均可达到99.9%.而且对含有羰基、氰基的芳香硝基化合物也有很高的活性和选择性.催化剂循环3次后,邻氯硝基苯的转化率和邻氯苯胺的收率仍可达到92%.     

2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯的合成、晶体结构及性能研究

以硝基甲烷为起始原料,经缩合、环化、氧化耦合、脱缩酮及硝化等5步反应合成了2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(BHDBT),总收率为36.1％,并采用核磁共振谱、红外光谱以及元素分析等进行了结构表征.用浓盐酸代替氯化氢气体,改进了关键中间体2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇(BHDB)的合成方法,并确定最佳反应条件为:刀(浓盐酸):n(BDND)=1.1∶1,反应温度55℃,时间4h,收率为94.8％.首次发现了BHDB和BHDBT的亚甲基质子具有磁不等价性,并从理论上分析其产生的原因.培养了BHDBT单晶,四元衍射晶体结构解析表明:BHDBT属于单斜晶系,空间群P2(1)/n,晶胞参数:a=0.81944(11) nm,b=2.3365(3) nm,c=0.85838(11) nm,a=90°,β=113.501(2)°,y=90°,V=1.5072(3) nm3,Z=4,Dc=1.852 g·cm-3,μ=0.189 mm-1,F(000)=856.BHDBT熔点为86.37℃,分解峰温度为185.79℃(DSC),摩擦感度为100％ (3.92 MPa,90°),特性落高H50为10.0 cm(5 kg).     

Pd/C-catalyzed selective reduction of aromatic azides with Hantzsch 1,4-dihydropyridine

The reagent combination of Hantzsch 1,4-dihydropyridine and Pd/C was found to be an efficient reducing system for the selective reduction of aromatic azides.     

铁催化硼烷氢转移还原芳香硝基化合物

发展了一种以硫酸铁为催化剂,硼烷四氢呋喃为氢源,在温和条件下实现了铁催化硼烷氢转移高效还原芳香硝基化合物的方法,合成了17个芳香胺衍生物,产率68%～90%,其结构经¹H NMR和¹³C NMR确证。     

钯碳催化下以甲酰肼为还原剂的卤代芳烃还原偶联反应研究

在Pd/C催化下, 以甲酰肼为还原剂, 卤代芳烃通过还原偶联反应能高选择性地合成相应的联苯化合物. 具有不同取代基的卤代芳烃的还原偶联反应产率在52%～94%之间.     

Selective Hydrogenation of Aromatic Aminoketones by Pd/C Catalysis

We report an alternative hydrogenation of aromatic aminoketones by heterogeneous catalyst of palladium on carbon (Pd/C) in which nitro, in particular carbonyl groups in the ketones, could be selectively transformed to corresponding amino ketone, secondary alcohol, or methylene compound.     

Rhodium-terpyridine Catalyzed Transfer Hydrogenation of Aromatic Nitro Compounds in Water

A rhodium terpyridine complex catalyzed transfer hydrogenation of nitroarenes to anilines with i-PrOH as hydrogen source and water as solvent has been developed. The catalytic system can work at a substrate/catalyst (S/C) ratio of 2000, with a turnover frequency (TOF) up to 3360 h⁻¹, which represents one of the most active catalytic transfer hydrogenation systems for nitroarene reduction. The catalytic system is operationally simple and the protocol could be scaled up to 20 gram scale. The water-soluble catalyst bearing a carboxyl group could be recycled 15 times without significant loss of activity.     

改性Pd/C催化氢化蒎烯的研究

报道了Pd/C催化剂用于蒎烯氢化制蒎烷的研究结果 ,得到了氢化反应的适宜条件。重点考察了修饰剂对催化剂活性和选择性的影响。     

Highly Efficient Pd/C-Catalyzed Suzuki Coupling Reaction of p-（un）Substituted Phenyl Halide with （p-Substituted phenyl） Boronic Acid

A highly efficient Pd/C-catalyzed ligandless, heterogeneous Suzuki reaction of p-（un）substituted phenyl halide with （p-substituted phenyl）boronic acid in DMF/H2O solvent in a short reaction time （0.5 h） at 75 ℃ was developed. The key for such a catalytic system was the addition of 1 equivalent of tetrabutylammonium bromide. A wide variety of substituents can be tolerated and high yields of cross coupling products were achieved. The palladium catalyst can be easily recovered and reused without significantly decreasing its efficiency.     

Samarium—promoted Chemoselective Reduction of Aromatic Nitro Compounds in Ionic Liquid

The differently substituted aromatic nitro compounds were chemoselectively reduced by Sm/HOAc system in an ionic liq-uid medium to afford aromatic amines,Under these conditions the other substituents,such as -X,-CHO,-COOH,-CN,-NHTos and -alkyl,remained intact,the notable advan-tages of this reaction are its mild conditions ,simple operation,short reaction time,high yields and easy recycling of ionic liquid.     

Catalytic Transfer Hydrogenation of Aromatic Nitro Compounds by Employing Ammonium Formate and 5% Platinum on Carbon

Aromatic nitro compounds were reduced to respective amines in high yields by using 5% platinum on carbon with ammonium formate or formic acid as hydrogen donor. It was observed that the former was more efficient donor than the later. Further we have found that reduction of nitro groups occurs without hydrogenolysis of halogens and the reducible substituents which remains unchanged under the reaction conditions.     

芳香氨基酮选择性还原反应的研究

非均相催化剂(钯碳催化剂)一般会将芳香酮彻底还原至亚甲基产物,而不易得到苄醇类的中间还原产物.本文报道一系列氨基酮用钯碳催化剂催化氢化的结果,随酮底物含有不同种类的氨基而得到不同的氢化产物(亚甲基产物或二级醇产物),部分则不发生还原反应;分析讨论了底物所含氨基对产物的影响及其机理.结果表明,这是一个制备胺基芳香仲醇的有效方法.