亮点介绍

铁催化的烯烃硼氢化反应Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,3676～3680烷基硼试剂是一类非常重要的有机合成中间体,而烯烃的硼氢化反应是生成硼试剂的重要途径.在过去的三十年里,过渡金属催化的烯烃硼氢化反应已经取得了丰硕的成果.但大部分体系涉及Rh,Ir,Ru和Pd等贵金属催化剂.近年来,以铁为代表的第一周期过渡金属元素在均相催化领域得到广泛发展,例如,铁络合物在烯烃氢化和硅氢化方面显示出优秀的催化效能.中国科学院上海有机化学研究所黄正课题组最近实现了铁催化的烯烃硼氢化反应,他     

铁、钴、镍催化烯烃的硼氢化反应研究进展

烷基硼酸酯类化合物在有机合成、材料化学和医药领域有着广泛的用途,其合成一直是化学工作者的研究热点.其中,过渡金属催化烯烃硼氢化反应是构建烷基硼酸酯类化合物的最有效方法之一.与铑、钌、钯、铱等贵金属催化剂相比,铁、钴、镍催化剂不但价格便宜,而且具有良好的反应活性和区域选择性.主要综述了1994年以来,铁、钴、镍在催化烯烃硼氢化反应方面的研究进展,详细阐述了不同的催化体系在催化活性、反应选择性、底物适用性等方面的特点.     

后过渡金属催化烯烃可控/活性聚合的研究进展

烯烃活性聚合由于可以制备出预定分子量的窄分布聚合物,以及各种嵌段共聚物、末端功能化聚合物等而受到广泛关注.过渡金属催化的烯烃配位聚合反应活性高,催化剂性能可通过配体结构的修饰进行调节,聚合物微观结构易于调控,其活性聚合进一步拓展了对烯烃聚合物分子设计的手段,具有重要的意义.除了以钛、锆、钒等为金属中心的前过渡系催化剂之...     

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.     

过渡金属催化C—CN键偶联反应的研究进展

过渡金属催化的氰化反应是合成有机氰化物非常重要的手段之一.综述了近年来过渡金属催化C—CN键偶联反应的研究进展,主要包括芳基、烯基卤化物及拟卤化物,芳基硼酸,烯烃,炔烃,芳烃等的氰化反应及其机理的探讨.     

过渡金属催化炔烃环化反应的研究进展

具有独特反应性和稳定性的炔烃类化合物一直以来是科研工作者们关注的热点之一,其中关于炔烃环化构筑一系列多环化合物的反应报道尤为突出。本文根据不同金属催化剂,总结归纳了近几年铑、钌、钴、钯等过渡金属催化炔烃环化反应的研究进展,并简要讨论了催化转化的反应机理、优势以及局限性,最后展望了过渡金属催化炔烃环化反应的发展前景。     

聚苯乙烯二苯基膦-钯络合物的合成及其加氢催化活性

高分子金属络合物催化剂具有独特的优点,近十年来发展很快.有不少工作是关于含铑、钯、铂和钌等金属的高分子催化剂用于催化烯烃和炔烃等的加氢.据报道,由二氯化钯与线性聚苯乙烯二苯基膦或聚-γ-氨丙基硅氧烷反应制得的催化剂,对烯烃和炔烃的加氢反应具有很高的催化活性.该催化剂比Bailar制得的催化剂活性高.     

过渡金属乙烯齐聚与聚合催化剂研究进展

综述了近年来过渡金属配合物催化乙烯齐聚与聚合的最新进展;介绍了乙烯齐聚或聚合的反应时间、反应温度、乙烯压力、助催化剂用量等反应条件及配体上不同取代基对前过渡金属(铬,锆,钛,钒)和后过渡金属(铁,钴,镍,铜)配合物的催化活性和齐聚或聚合产物的影响;分别以钛和镍配合物催化剂为例,介绍了前过渡金属和后过渡金属催化乙烯齐聚或聚合的机理。     

手性二烯作为“配体”的无金属不对称氢化反应

不对称催化氢化反应通常需要过渡金属参与,直到最近几年"Frustrated Lewis Pairs(FLPs)"概念的提出及其能够实现氢气活化,为发展无金属参与的不对称氢化反应提供了机遇.但由于光学纯的FLP催化剂难以制备,目前其在不对称催化氢化反应中的应用非常少,发展高对映选择性的非金属催化的氢化反应仍十分具有挑战性.中国科学院化学研究所杜海峰等基于手性烯烃作为"酉己体"的新策略,利用烯烃的原位硼氢化反应,发展了新颖的手性FLP     

过渡金属催化高选择性膦氢化反应

本文总结了过去几十年特别是近15年来过渡金属催化下各种含磷-氢键的膦氢化合物对炔烃的高选择性膦氢化反应,详尽叙述了其发现、发展和现状.自1996年来,过渡金属催化高选择性膦氢化反应研究工作发展迅速,各种高选择性膦氢化反应不断开发,目前已具有底物适用范围广、过渡金属催化剂活性高、反应选择性高、原子经济性高、以及能满足不同合成需求等优点,并逐步向反应条件温和化、金属催化剂简单化、无配体化、合成步骤简易化以及原料催化剂成本低价化方向发展.虽然如此,至今仍缺乏关于本研究全面的综述和介绍,希望本文可以弥补文献缺陷,对过渡金属催化高选择性膦氢化反应研究有个客观全面的介绍.过渡金属催化烯烃的不对称膦氢化反应合成碳手性或磷手性的光学活性有机磷化合物作为相关研究中的起步最晚的分支,本文也将作阶段小结.     

铁催化氢化反应研究进展

过渡金属催化不饱和有机化合物(如烯烃、炔烃、醛、酮、亚胺等)的氢化反应具有原子经济性高、操作简单、清洁绿色等优点,是最重要的有机反应之一,一直是研究的重点和热点,并在工业生产中得到广泛应用.目前氢化反应最常用的催化剂主要基于铑、钌、铱、钯等贵金属,这些金属面临着资源枯竭、价格昂贵、重金属残留等问题.铁储量丰富、价格便宜、环境友好,发展铁催化的氢化反应符合可持续发展化学的要求,近年来受到广泛关注.以铁催化剂为主线,系统综述了均相和非均相铁催化的氢化反应.     

水相配位催化烯烃聚合的新进展*

水相催化研究已经成为近年来化学反应研究的热点课题.烯烃聚合领域中水相自由基乳液聚合和悬浮聚合等方法早已工业化,而前过渡金属烯烃聚合催化剂对水气敏感,水相烯烃配位聚合发展缓慢.低亲氧性、高活性的后过渡金属烯烃聚合催化剂的出现使水相催化成为可能.本文综述了后过渡金属催化剂水相催化烯烃配位聚合的一些新进展,内容包括乙烯、α-烯烃、环烯烃、二烯烃的聚合反应和环烯烃的开环聚合反应以及CO/烯烃的共聚反应等方面.     

全氟丁基取代烯烃的制备及其硼氢化反应

在相转移催化或超声作用下, 全氟丁基碘和烯烃或炔烃发生加成反应, 从加成得到的烷烃脱碘化氢或烯烃加成产物脱碘还原生成全氟丁基取代烯烃. 全氟丁基取代烯烃的硼氢化反应主要得到α-全氟丁基取代的硼烷.     

超临界二氧化碳介质中有机化学反应研究

综述了本研究小组近年来在超临界二氧化碳介质中过渡金属催化的有机化学反应的研究结果,主要包括烯烃和炔烃的羰基化反应、氧化反应、自由基反应、低聚反应。     

过渡金属催化下的烯烃硼氢化反应

本文综述了在过渡金属尤其是铑络合物催化下烯烃与CB的硼氢化反应在化学、位置和立体选择性的进展,对它们的机理也进行了讨论。     

Cp~2TiCl~2-PR^iMgBr体系中二苯乙炔的催化加氢反应

作者曾研究了炔烃的钛的钛氢化反应, 钛氢络合物是催化剂, 其主要还原剂是格氏试剂。该反应的优点是高度立体选择性和可控性, 但缺点是消耗大量格氏试剂。钱延龙等发现, 在催化剂量Cp~2TiCl~2Pr^iMgBr存在和常温常压下, 烯烃可被氢定量地还原为烷烃。在钛氢络合物存在下, 用色谱法对二苯乙炔与H~2的反应进行了跟踪, 首次发现在常温压下,炔烃经钛氢络合物催化, 也可加氢定量地生成烷烃。反应中间过程有顺式及反式烯烃的生成及转化, 本文确定了最佳反应条件, 提出了初步的反应机理设想。     

末端炔烃二聚反应合成共轭烯炔的研究进展

综述了不同催化体系催化末端炔烃二聚反应合成共轭烯炔化合物的研究进展. 其中催化体系主要包括过渡金属配合物、镧系和锕系金属配合物、第三主族元素配合物以及有机催化剂. 实验结果表明: 不同催化体系对末端炔烃二聚反应的选择性控制有影响, 尤其是区域选择性(头-头二聚或头-尾二聚).     

Pd催化下烯烃、炔烃及芳烃的氧化偶联反应研究进展

1967年,Fujiwara和Moritani首次报道了一种新型的交叉偶联反应,该反应是在过渡金属通常是钯的作用下芳基碳氢键直接偶联到烯烃碳氢键上,生成新的碳碳键.在接下来的几十年时间里,钯催化的氧化偶联反应成为了一种重要的有机合成手段,在相关领域已经涌现出很多令人瞩目的科研成果.综述了Pd催化下烯烃、炔烃及芳烃的氧化偶联反应研究进展.     

过渡金属催化下的烯烃硼氢化反应

本文综述了在过渡金属尤其是铑络合物催化下烯烃与CB ( 邻苯二酚硼烷 ) 的硼氢化反应在化学、位置和立体选择性的进展, 对它们的机理也进行了讨论。