手性伯胺作为有机催化剂对亚胺的不对称反应研究进展

在不对称有机催化领域,手性伯胺化合物是一类特别的有机小分子催化剂.作为手性仲胺催化剂的补充,它可以与羰基化合物形成烯胺或者亚胺盐活性中间体来催化各类不对称反应,在许多不对称转化中具有高对映选择性.对亚胺化合物(包括反应过程中涉及到的亚胺中间体)的碳氮双键官能团的不对称1,2加成,是获得α位手性含氮化合物的有效手段.近年来手性伯胺催化剂对亚胺的高对映选择性的不对称反应取得了一定的进展,因此对这一领域进行了综述和展望.     

负载型氮杂环卡宾钯络合物催化C—C偶联反应新进展

负载型氮杂环卡宾钯催化的C—C偶联反应由于具有反应活性高,催化剂便于分离和可重复使用等特点,已引起了人们的广泛关注.负载型氮杂环卡宾钯催化剂中的载体材料对催化性能和重复使用性能具有较大的影响.综述了不同类型载体材料制备的负载型氮杂环卡宾钯催化C—C偶联反应的研究进展,载体类型包括聚合物材料、硅材料、碳材料和磁性纳米粒子材料.此外,还对负载型氮杂环卡宾钯催化剂未来的发展前景进行了展望.     

苯胺催化在生物大分子修饰和材料合成中的应用

成肟或成腙的经典缩合反应具有较高的化学选择性,且底物易于合成,是一类简单但又重要的偶联反应,在生物分子修饰和材料合成中具有重要的应用价值.但该反应十分缓慢,而且往往需要在酸性溶液以及较高的底物浓度下进行,限制了其广泛应用.近年来的研究表明,苯胺作为亲核性催化剂可以显著加速成肟和成腙等缩合反应,初步解决了这类反应的速率问题,反应条件更为温和,生物兼容性好,已成为目前生物大分子修饰中最通用的偶联手段.本文详述了近年来芳胺催化剂的设计与发展、芳胺催化机制和构效关系以及高活性芳胺催化剂在生物大分子修饰和材料合成中的应用,并对未来的发展做了展望.     

胺-胺氧化偶联合成亚胺的研究进展

亚胺是一类性质活泼的中间体且具有很好的抗菌作用,因而受到广泛关注.胺-胺氧化偶联合成亚胺的路线由于具有原子经济性高和对环境友好等优点,已成为研究的热点.主要从催化剂及其催化机理两方面对胺-胺氧化偶联合成亚胺的研究进展进行综述.分别对贵金属、非贵金属、光催化、仿生催化以及聚苯胺、氧化石墨、偶氮二异丁腈等体系催化的胺-胺氧化偶联合成亚胺反应进行了详细地介绍,重点论述了各种催化剂的催化性能、优缺点和底物适用范围,还对主要催化体系的催化机理作了分析.需要指出,尽管目前胺-胺氧化偶联合成亚胺的催化剂研究已有了较大的发展,但在一定程度上依然存在着催化剂成本高,反应条件苛刻,对胺-胺交叉氧化偶联反应的催化性能较低,以及需要使用特定氧化剂、碱性助剂和溶剂等缺点.最后,基于胺-胺氧化偶联合成亚胺路线存在的问题,指出了该领域的研究方向.     

不对称芳基取代的方酰胺和异方酰胺的合成

Ｎ－芳基氮氧方酸的活性羟基能够被芳伯胺取代。利用这一特性，可在方酸四碳环上引入另一不同的芳胺基，即可获得不对称芳基取代的方酰胺或异方酰胺。以乙醇等为介质，芳伯胺与７种Ｎ－芳基氮方酸反应，制得２５个不对称的方酰胺和２４个不对称的异方酰胺。该合成方法优点突出，反应简便有效，通用性强。     

伯胺在电催化媒介ABNO作用下的自氧化偶联反应

以9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基(ABNO)为电催化媒介, 在NaClO₄-MeCN溶液中伯胺通过自氧化偶联反应生成对应的亚胺. 采用循环伏安法研究了ABNO对伯胺的电催化性能. 在相同条件下, 与2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基相比, ABNO在伯胺的自氧化偶联反应中表现出更好的电催化反应活性. 采用电化学原位红外光谱技术分析其中间产物为Ph—CH＝NH. 在优化的反应条件下, 一系列芳香伯胺可在ABNO电催化作用下自氧化偶联生成对应的亚胺, 产率较高.     

手性胺催化不对称水相aldol反应研究进展

Aldol反应作为最重要的碳碳键形成反应之一,在有机合成中有着重要作用,本文综述了手性伯胺,仲胺催化剂催化的水相aldol反应的最新研究进展。     

氮掺杂竹节状碳纳米管的催化合成

以有机胺为碳和氮源, 用催化方法合成出了含氮大管径竹节状碳纳米管. Fe/SBA-15分子筛为催化剂, 有机胺经过973 K高温裂解得到氮掺杂竹节状碳纳米管材料(CN_X). 比较了铁含量、二乙胺和六次甲基四胺原料对合成氮掺杂碳纳米管形貌和氮掺杂量的影响; 合成出氮碳比(N/C原子比)为0.26的氮掺杂竹节状碳纳米管材料.     

铜催化芳硼酸与亚磷酸酯在空气下的有氧碳-磷氧化偶联反应

在Cu(OAc)2/TMEDA体系催化下,芳硼酸与亚磷酸二乙酯可在室温下以空气为直接氧化剂通过氧化偶联反应生成芳基膦酸酯化合物.该反应使用较为廉价低毒的铜盐为催化剂,不怕水、不怕氧,底物适用范围较广,目标产物选择性高、收率良好.因此,与已知金属催化卤代芳烃的碳-磷偶联反应相比是一种相对温和高效的合成芳基膦酸酯的方法.     

氮杂环卡宾-铁配合物催化碳-碳偶联反应的研究进展

作为传统贵金属催化剂的理想替代品,铁具有来源广泛、毒性低和环境兼容性好等特点,目前被用于多种环境友好的催化过程。近年来,氮杂环卡宾(NHC)由于其独特的空间和电子性质,常作为配体,不仅能够被应用于贵金属(如钯、镍和铑等)催化,在铁催化中也得到了广泛的应用。本文综述了氮杂环卡宾及铁配合物催化剂的特点,并重点讨论了近十年其催化的碳-碳偶联包括芳基-芳基交叉偶联、芳基-烷基交叉偶联、烷基-烷基交叉偶联等反应中的研究进展。     

聚苯胺负载铜催化嘧啶-2-胺的Buchwald-Hartwig偶联反应

Buchwald-Hartwig偶联反应可用于嘧啶-2-胺的修饰.由于嘧啶-2-胺结构在药物中广泛存在,该反应有重要的工业应用价值.聚苯胺负载铜催化剂可由苯胺在铜盐存在下氧化聚合来合成,该催化剂可催化嘧啶-2-胺的BuchwaldHartwig偶联反应.由于聚苯胺载体上氮本身就具有配位性能,该反应无需添加额外配体,即可以较高转化数(TON)催化反应.作为非均相催化剂,聚苯胺负载铜可回收利用,从而显著降低催化剂成本,符合工业应用需求.     

钯催化卤代芳烃的胺化反应研究

钯催化卤代芳烃胺化是形成Car-N的重要方法.配体的发展扩展了底物的适用范围, 提高了反应的选择性,实现了廉价易得的氯代芳烃的胺化,弱碱的使用提高了官能团的兼 容性,因此Pd催化芳胺化广泛应用于合成芳胺类化合物.本文以卤代芳烃为线索,对钯催化偶联胺化反应的研究进展进行了综述和展望.     

光催化氧化还原体系中硝酮与芳香叔胺的自由基偶联反应

通过氮α-位碳自由基构造氮α-位碳-碳键是合成含氮有机化合物的重要方法. 近期, 利用可见光催化氧化芳香叔胺—氮α-位去质子化形成氮α-位碳自由基的原理发展了一系列新颖的自由基加成(偶联)反应, 成为氮α-位碳自由基化学发展的重要方向. 本文应用Ir-催化剂, 实现了光催化氧化还原体系中硝酮与芳香叔胺的自由基偶联反应, 高效地合成β-氨基羟胺化合物. 该反应条件温和、操作简单, 具有较高的原子经济性, 且对于各种链状、环状以及手性硝酮都具有良好的适用性, 产物可方便地转化为重要的邻二胺化合物.     

Ni催化的Suzuki偶联反应

本文主要对Ni催化的Suzuki偶联反应的发展历程和近年来碳卤键断裂类、碳氧键断裂类、碳碳键断裂类、碳氮键断裂类和碳硫键断裂类Ni催化Suzuki偶联反应进行总结。通过近十年研究,各类新型催化剂、配体、添加剂不断被开发,使反应活性大为提高,反应条件越来越温和。对目前认为Ni催化的Suzuki偶联反应的机理进行了梳理,发现Ni催化的Suzuki偶联反应催化剂循环方式有两种,即Ni(0)/Ni(Ⅱ)循环和Ni(Ⅰ)/Ni(Ⅲ)循环。因此,本文认为研究和发展价廉的金属Ni催化剂是研究Suzuki偶联反应的一个重要方向,未来Ni催化Suzuki偶联反应的研究将会集中在机理探究、新型催化剂和配体设计、多类型碳碳键构建(Csp~2-Csp~3、Csp~3-Csp~3)以及广泛底物的不对称Ni催化的Suzuki偶联反应。     

蒽酮与β-硝基苯乙烯的不对称Michael加成反应

不对称催化Michael加成反应是一类重要的形成碳—碳键的反应,以蒽酮作为亲核试剂的不对称Michael反应报道甚少.以手性伯胺硫脲作为催化剂,对蒽酮与硝基苯乙烯的不对称有机催化Michael加成反应进行了研究.实验结果表明,所用的伯胺硫脲均具有较好的催化活性(80%～95%收率),其中硫脲4a得到了较高的对映选择性.对反应条件进行优化后,以乙醚为溶剂,使用5%摩尔分数催化剂4a和苯甲酸,研究了多个硝基苯乙烯类底物和蒽酮的Michael加成反应,获得了优异的化学收率(95%～98%)和较好的对映选择性(最高86%ee).     

二碘化钐有效催化芳胺成胍反应的研究

二碘化钐作为易得的路易斯酸型预催化剂,可有效催化芳胺和碳二亚胺的反应,在温和条件下以高收率得到一系列胍。     

蝴蝶型双核铜配合物催化氧化合成亚胺的研究（英文）

无论是在实验室还是工业生产中,通过胺的选择性氧化制备亚胺类化合物都具有重要的意义.秉承原子经济性、环境友好的理念,以蝴蝶型络合物Cu_2(ophen)_2为催化剂,实现了需氧型的胺的选择性氧化.值得注意的是,该催化体系对醇与胺的氧化交叉偶联、一级胺的氧化偶联和二级胺的氧化脱氢反应都是有效的.反应产率高达93%,亚胺的选择性高达99%.在反应体系中,避免了昂贵的氮氧自由基类化合物的使用,使得该体系更具有潜在的实际应用价值.     

室温下CuCl催化的可兼容卤代官能团的 氯代酰胺对芳基硼酸的亲电氨化反应

有机含氮化合物广泛存在于自然界, 是一类非常重要的化合物. 许多有机含氮化合物具有生物活性, 如氨基酸、多肽、蛋白质等; 不少药物、染料等也是有机含氮化合物. 过渡金属催化的 碳—氮偶联反应是金属有机化学的一类重要反应, 多年来一直被有机化学家们关注和研究. 但是, 目前以R1R2N＋作为合成子与金属试剂进行亲电氨基化反应的报道却少之又少. 并且, 如何使反应的条件更加温和, 底物的适用范围更宽广也是碳氮成键长期存在的挑战性问题. 武汉大学化学与分子科学学院绿色催化研究所的雷爱文等发展了一种新型的碳氮偶联的方法, 即以CuCl为金属催化剂, 不需要配体, 在室温下即可进行氯代酰胺对芳基硼酸的亲电氨化反应. 并且基于这种方法的特点和优越性, 该体系可以同时兼容溴、碘卤代官能团, 这是一些经典方法很难实现的. 因此, 本方法作为对以往一些碳氮偶联反应的补充, 完善了碳氮成键的方法学, 利用本方法可以合成出一些通常方法很难合成的化合物.     

改性活性炭负载FeCl_3催化一锅法合成多芳基咪唑

制备了一种新型改性活性炭负载氯化铁催化剂(MAC-Fe Cl3),通过红外光谱及等离子体发射光谱进行了表征.在MAC-Fe Cl3催化下,以乙酸铵为氮源,苯偶酰与芳醛以及伯胺作用,一锅法合成了一系列2,4,5-三芳基咪唑和1,2,4,5-四芳基咪唑.催化剂后处理简单,重复使用4次仍保持较高活性.该方法收率较高、对环境友好、操作简单.     

亮点介绍

<正>伯胺催化和光催化协同构建β-羰基类化合物α-全碳季碳手性中心J.Am.Chem.Soc.2014,136,14642~14645构建非环体系的全碳季碳中心一直是不对称合成领域具有挑战性的课题.羰基α-位手性季碳中心的构建主要是通过烯醇或烯胺中间体的亲电取代策略实现,但在底物的范围和催化体系的适用性等方面都具有很大的局限性.尤其对于链状β-羰基类化合物,因其空间自由度和位阻等因素,构建α-位全碳季碳中心尤为困难.中国科学院化学研究所罗三中课题组将仿生伯叔二胺催化剂与光催化相结合,高产率高选择性地实现羰基α-位全碳季碳中心的构筑.