水溶性钯膦络合物催化1-辛烯的氢羧基化反应

利用水溶性配体TPPTS与Pd（OAc）2在水相中催化1-辛烯的氢羧基化反应,能实现有机相产物与水相催化剂的清洁分离和催化剂的循环利用．分别考察了钯浓度、表面活性剂（CTAB）、酸助剂、反应时间、CO压力以及温度对该反应的影响．在H2O=16mL,C（Pd）=2．0mmol／L,C（TPTS）／c（Pd）=25,C（p...     

啶酰菌胺的合成研究

本文报道一种啶酰菌胺的新方法,即用Pd(OH)2/C催化的对氯苯硼酸与2-硝基溴苯的Suzuki反应、其产物2-(4-氯苯基)硝基苯经水合肼-三氯化铁体系还原后与2-氯烟酰氯或2-氯烟酸缩合得目标产物。在Suzuki反应中,考察了反应温度、无机碱、季铵盐和溶剂对反应的影响后。再考虑到生产效率与生产成本的因素,发现以K3PO4·7H2O为无机碱,四丁基溴化铵(TBAB)为助剂,在DMF中,120℃下反应13h,Pd(OH)2/C能很好地催化对氯苯硼酸与2-硝基溴苯的Suzuki反应,并在这一的条件下考察Pd(OH)2/C循环利用的情况。     

负载Pd(Ⅱ)两亲性纳米催化剂的制备及其在水中循环催化C-C耦合反应

合成在水相反应中具有高活性、易分离、能重复使用的催化剂具有重要的研究意义。我们首先通过部分离子交换的方式,合成了同时具有亲疏水阴离子、具有两亲性的聚离子液体共聚物。该共聚物中咪唑基团提供卡宾配体,进一步与Pd(OAc)_2通过络合作用形成稳定的聚合物交联网络,将金属催化剂稳定地固定在网络内部,形成固载Pd(OAc)_2的纳米催化剂。该催化剂具有两亲性,有助于在水相中富集反应底物,有效催化水中Suzuki耦合反应。更为重要的是,该催化剂具有良好的催化稳定性,循环使用10次,其催化活性没有明显降低。这种基于聚离子液体固载催化剂的合成方法为环境友好型催化剂的设计和水中绿色反应的发展提供了重要的途径。     

钯催化合成2-(2,4-二氟苯基)吡啶

以Pd(OAc)2为主催化剂,PPh3为配体,2-溴(氯)吡啶和2,4-二氟苯硼酸通过Suzuki偶联反应合成了2-(2,4-二氟苯基)吡啶,产率＞90%,其结构经1H NMR,19F NMR和IR确证.     

无配体、在空气下Pd(OAc)_2催化的Heck反应研究

研究了无配体、空气下Pd(OAc)2催化的Heck反应.多种芳基碘化物、芳基溴化物可以与烯丙基醋酸酯、丙烯酸酯和苯乙烯等烯基化合物在Pd(OAc)2催化下发生Heck反应.该反应不需要配体的加入,在空气中就可以进行.讨论了碱、添加剂、溶剂、催化剂等因素对反应产率的影响.该反应的最优化条件是:Pd(OAc)2(5mol%)为催化剂,Ag2CO3(0.6equiv.)为添加剂,以苯或甲苯为溶剂空气中回流12h,芳基碘化物、芳基溴化物可以顺利地与烯丙基醋酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯等烯基化合物发生Heck反应,以较高的产率得到目标产物.     

葡萄糖修饰的Salen在微波加热Pd-催化水中的Suzuki反应中的应用

本文通过改进文献方法合成了葡萄糖修饰的Salen类似物,并将其应用于微波加热Pd-催化的水中Suzuki反应。通过对不同温度、辅助碱以及相转移催化剂等条件的考察,发现在150oC、K2CO3为辅助碱,TBAB为相转移催化剂条件下,反应3 min即可获得理想的收率。这一反应条件也同样适合于取代溴苯与取代苯硼酸的偶联反应。产物与水相分离后,水相继续重复使用,在前2次的循环使用中,催化体系保持了很好的催化活性。     

丙酮为溶剂Pd(OAc)2催化的Heck反应研究

研究了无需外加配体、在丙酮溶剂中Pd(OAc)2催化的Heck反应.得到的反应最优结果是:Pd( OAc)2(1 mol%)为催化剂,K2CO3(1.2 equiv.)为添加剂,以廉价易得的丙酮为溶剂,在100℃下各种碘代芳烃(1equiv.)可以顺利地与丙烯酸乙酯、苯乙烯和乙烯环已烷等烯基化合物(2 equiv.)发...     

钯(Ⅱ)催化CO/乙烯交替共聚反应机理反应状态下钯/膦配位结构的原位^3^1P NMR研究

应用加温加压原位核磁技术,考察了不同配比的钯/膦催化剂在共聚反应条件下(C_2H_4/CO=1:1,2.0MPa)的~(31)P NMR谱.实验表明,在C_2H_4/CO共聚反应条件下,DPPP(1,3-双二苯基膦丙烷)与Pd(OAc)_2生成比较稳定的六元环螯合物,没有发现游离DPPP的~(31)P NMR信号.当反应温度高于100℃时,螯合物即开始分解;反应温度高于260℃时,螯合物完全分解.DPPP/Pd(OAc)_2=1时,在反应条件下生成有活性的螯合物(DPPP)Pd(OCOCF_3)_2;DPPP/Pd(OAc)_2≥2时,在反应条件下生成无活性螯合物(DPPP)_2Pd(OCOCF_3)_2.     

PdCl_2催化微波促进的水中的Heck反应研究

本文报道由微波促进PdCl_2催化的水中的Heck反应。考察了催化剂用量、辅助碱、季铵盐以及反应时间对溴苯与苯乙烯偶联反应的影响,发现催化剂用量为卤代芳烃的0.5%(摩尔分数)、K_2CO_3为辅助碱、四丁基溴化铵(TBAB)为添加剂、反应8 min为最佳反应条件。并在该条件下考察了氯苯、碘苯和溴苯及其衍生物与乙烯衍生物的Heck偶联反应,发现在这一反应条件下,只有溴苯及其衍生物获得了好的反应结果。同时,对于水相进行了2次循环利用,发现第2次循环反应时,水相依旧保留较好的催化活性。     

钯(Ⅱ)催化CO/乙烯交替共聚反应机理反应状态下钯/膦配位结构的原位^3^1P NMR研究

应用加温加压原位核磁技术, 考察了不同配比的钯/膦催化剂在共聚反应条件下(C2H4/CO=1:1, 2.0MPa)的^3^1P NMR谱。实验表明, 在C2H4/CO共聚反应条件下, DPPP(1, 3-双二苯基膦丙烷)与Pd(OAc)2生成比较稳定的六元环螯合物,没有发现游离DPPP的^3^1P NMR信号。当反应温度高于100℃时, 螯合物即开始分解; 反应温度高于260℃时, 螯合物完全分解。DPPP/Pd(OAc)2=1时, 在反应条件下生成有活性的螯合物(DPPP)Pd(OCOCF3)2; DPPP/Pd(OAc)2>=2时, 在反应条件下生成无活性螯合物(DPPP)2Pd(OCOCF3)2。     

多孔有机聚合物负载钯作为高效C-C偶联反应多相催化剂

Pd催化的C-C均相偶联反应,如Suzuki,Heck和Sonogashira广泛应用于有机合成、药物化学、材料科学等领域.均相催化剂具有难分离和不易循环利用的缺点,因而其应用有所受限.因此,开发具有高稳定性和高活性以及可循环性的Pd负载的多相催化剂具有重要意义.多孔有机聚合物具有独特的多级孔结构以及良好的稳定性,因而为制备新型的多相催化剂提供了可能.本文将乙烯基修饰的1,10-菲罗啉有机配体与二乙烯基苯共聚得到了菲罗啉功能化的多孔有机聚合物(PCP-Phen),负载Pd(OAC)2后所制催化剂(Pd/PCP-Phen)在Suzuki,Heck和Sonogashira等偶联反应中表现出优异的活性、选择性和稳定性.固体核磁和红外结果表明所合成的多孔有机聚合物具有1,10-菲罗啉有机配体;热重分析显示该聚合物具有较高的热稳定性;N2吸附测试表明该多孔有机聚合物及其钯负载物均具有丰富的介孔结构(11.2和7.3 nm)和大的比表面积;扫描电镜和透射电镜结果确也证实了它们具有丰富的介孔结构.X射线光电子能结果表明,Pd/POP-Phen催化剂中Pd 3d5/2和Pd 3d3/2的结合能分别为337.6和343.1 eV,略低于Pd(OAc)2的(338.6和343.8 eV).同时,该催化剂的N 1s结合能为400.0 eV,高于POP-Phen的399.3 eV.由此可见,该催化剂中菲罗啉有机配体与Pd物种有很强的配位作用.将得到的Pd/POP-Phen催化剂用于Suzuki,Sonogashira以及Heck反应.对于Suzuki反应,当以溴苯和苯硼酸为底物,乙醇和水(2∶3)为溶剂时,反应30 min联苯的产率高于99％;而在菲罗啉和醋酸钯(Pd/Phen)混合均相催化剂作用下,同样条件下转化率仅为1.7％.可见,Pd/POP-Phen多相催化剂在Suzuki反应中的催化活性高于均相催化剂.更为重要的是,该催化剂在循环使用五次后并未见明显的失活,且在反应液中也未检测到Pd,说明反应中金属物种基本上没有流失,与Pd/POP-Phen 多相催化剂的高稳定性一致.当将反应物扩展到多种不同底物时,Pd/POP-Phen催化剂均显示出非常优异的催化性能.在Sonogashira和Heck反应中,该多相催化剂也有非常好的催化性能.在碘苯和苯乙炔为反应物的Sonogashira反应中,于120℃进行30 min后,转化率即可达99％以上,高于Pd/Phen均相催化剂(93％);且该反应在没有CuI参与下也可以进行,从而避免了副产物二苯炔的形成.在碘苯和丙烯酸甲酯为底物的Heck反应中,于130℃只需反应20 min转化率可达到＞99％,也优于相应的均相催化剂.循环实验表明,该催化剂具有很高的稳定性.Pd/POP-Phen多相催化剂表现出高于均相催化剂的活性,主要原因归于催化剂孔道中相对较高的反应物浓度.在多相催化反应中,因为其丰富的多孔结构对反应物具有很强的富集作用,从而使得多相催化剂里的反应物浓度大大高于均相催化剂.例如,在Suzuki反应中,溴苯在多相催化剂中的浓度是均相催化体系的14倍.     

通过(E)-7-甲基-2,6-辛二烯酸的立体选择性Mizoroki-Heck芳基化反应合成(E)-3-芳基-7-甲基-2,6-辛二烯酸（英文）

对Pd(OAc)_2和P(o-MeC_6H_4)_3催化的(E)-7-甲基-2,6-辛二烯酸与碘代芳烃的立体选择性Mizoroki-Heck芳基化反应进行了优化,在减少催化剂的用量以及过量的三乙胺同时作碱和溶剂的条件下,产物的收率得到了显著的改善.在回流温度下通过Mizoroki-Heck芳基化反应,以37%～68%的分离收率合成了20个(E)-3-芳基-7-甲基-2,6-辛二烯酸,它们的结构经过IR, ~1H NMR, ~(13)C NMR, HR-ESI-MS和X射线衍射的表征.     

5-(4-叔丁氧基羰基哌嗪基)苯并呋喃-2-甲酸乙酯的合成

5-溴苯并呋喃-2-甲酸乙酯与4-叔丁氧基羰基哌嗪进行Buchwald-Hartwig偶联反应,若催化剂是Pd(OAc)2/BINAP,碱是Cs2CO3,则产物主要是5-(4-叔丁氧基羰基哌嗪基)苯并呋喃-2-甲酸乙酯,转化率达70%;若催化剂是Pd(dba)2/P(t-Bu)3,碱是叔丁醇钾,则产物中几乎没有5-(4-叔丁氧基羰基哌嗪基)苯并呋喃-2-甲酸乙酯.文中讨论了影响这个Buchwald-Hartwig偶联反应的因素.     

醋酸溶液中Pd(OAc)2-对苯醌-CO催化甲烷选择氧化制甲醇

考察了Pd(OAc)2-对苯醌-CO催化剂体系中甲烷有氧选择氧化制甲醇反应的性能。结果表明,在Pd(OAc)2用量为100μmol时,该催化剂体系中对苯醌和CO的最佳用量分别是1 000μmol和0.4 MPa。在讨论反应温度、反应时间及反应溶剂对甲烷选择氧化影响的基础上,得出在原料气组成为2.5 MPa甲烷+0.4 MPa氧气+0.4 MPa氮气及最佳催化剂用量的条件下,该催化剂体系选择性催化氧化甲烷的适宜工艺条件为反应温度130℃、反应时间3 h、溶剂中CH3COOH与H2O的体积比为4∶1。在此工艺条件下,目标产物甲醇的生成量为1 650μmol。     

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。     

在聚乙二醇-水体系中合成二苯甲酮

在聚乙二醇-水(PEG-H2O)反应介质中,以Pd(OAc)2为催化剂,通过苯甲酰氯和苯硼酸的偶联反应,高产率地合成了二苯甲酮.与其他有机溶剂体系相比,Pd(OAc)2-H2O-PEG体系催化效率高(转换数(TON)可高达2.5×104),同时,反应条件温和,反应时间短,产率高,不需要使用污染环境严重的膦配体,是制备二苯甲酮的理想绿色催化体系.     

Pd(OAc)2/Cu(OTf)2在离子液体BMImPF6中催化苯乙烯二聚反应的研究

在离子液体BMImPF₆中, 用不同的钯催化剂和Lewis酸三氟甲磺酸铜Cu(OTf)₂共催化苯乙烯二聚反应, 发现用Pd(OAc)₂/Cu(OTf)₂作催化剂, Pd/Cu物质的量之比为1～4时, 可高产率高选择性地获得苯乙烯二聚产物1,3-二苯基-1-丁烯. BMImPF₆对催化剂有较好的溶解性, 可固定催化剂体系, 使催化剂有效地与产品分离. 同时, α-甲基苯乙烯的二聚反应表明, 室温下不发生反应, 提高温度有利于反应进行.     

温控相转移配体和催化X:Ru_3(CO)_9(PETPP)_3催化水有机两相芳香硝基物一氧化碳选择性还原

研究了Ru3(CO)9(PETPP)3络合物(PETPP=P[C6H4p(OC2H4)nOH]3)催化水有机两相芳香硝基物一氧化碳选择性还原反应。在反应温度140℃及一氧化碳压力为4MPa条件下,催化剂对于oClC6H4NO2(邻氯硝基苯)的还原显示出良好的催化活性:原料转化率为99.2%同时生成预期芳胺的选择性高于99%。还原反应结束后,水相催化剂可以通过简单的相分离于含产物的有机相分开并用于随后的催化反应。催化剂循环使用四次后,芳香硝基物的转化率仍高于88%。     

4-戊基(4′-丙基环己基)三联苯液晶的合成

在相转移催化剂十六烷基三甲基溴化铵的助催化作用下,用PdCl2催化芳基硼酸与溴代芳烃偶联反应合成了液晶化合物4－戊基（4′－丙基环己基）三联苯,反应转化率达到93％,反式产物选择性86％。结构经IR,^1H NMR和MS确证,并用DSC测定了此液晶的相变数据。考察了加料顺序和相转移催化剂对偶联反应的影响。提出了相转移条件下可能的催化循环机理,认为芳基硼酸是以ArB(OH)3^-离子形式参与偶联反应的。     

多孔有机聚合物负载钯作为高效C–C偶联反应多相催化剂（英文）

Pd催化的C-C均相偶联反应,如Suzuki,Heck和Sonogashira广泛应用于有机合成、药物化学、材料科学等领域.均相催化剂具有难分离和不易循环利用的缺点,因而其应用有所受限.因此,开发具有高稳定性和高活性以及可循环性的Pd负载的多相催化剂具有重要意义.多孔有机聚合物具有独特的多级孔结构以及良好的稳定性,因而为制备新型的多相催化剂提供了可能.本文将乙烯基修饰的1,10-菲罗啉有机配体与二乙烯基苯共聚得到了菲罗啉功能化的多孔有机聚合物(PCP-Phen),负载Pd(OAC)_2后所制催化剂(Pd/PCP-Phen)在Suzuki,Heck和Sonogashira等偶联反应中表现出优异的活性、选择性和稳定性.固体核磁和红外结果表明所合成的多孔有机聚合物具有1,10-菲罗啉有机配体;热重分析显示该聚合物具有较高的热稳定性;N_2吸附测试表明该多孔有机聚合物及其钯负载物均具有丰富的介孔结构(11.2和7.3 nm)和大的比表面积;扫描电镜和透射电镜结果确也证实了它们具有丰富的介孔结构.X射线光电子能结果表明,Pd/POP-Phen催化剂中Pd 3d_(5/2)和Pd 3d_(3/2)的结合能分别为337.6和343.1 eV,略低于Pd(OAc)_2的(338.6和343.8eV).同时,该催化剂的N 1s结合能为400.0 eV,高于POP-Phen的399.3 eV.由此可见,该催化剂中菲罗啉有机配体与Pd物种有很强的配位作用.将得到的Pd/POP-Phen催化剂用于Suzuki,Sonogashira以及Heck反应,对于Suzuki反应,当以溴苯和苯硼酸为底物,乙醇和水(2:3)为溶剂时,反应30 min联苯的产率高于99%;而在菲罗啉和醋酸钯(Pd/Phen)混合均相催化剂作用下,同样条件下转化率仅为1.7%.可见,Pd/POP-Phen多相催化剂在Suzuki反应中的催化活性高于均相催化剂.更为重要的是,该催化剂在循环使用五次后并未见明显的失活,且在反应液中也未检测到Pd,说明反应中金属物种基本上没有流失,与Pd/POP-Phen多相催化剂的高稳定性一致.当将反应物扩展到多种不同底物时,Pd/POP-Phen催化剂均显示出非常优异的催化性能.在Sonogashira和Heck反应中,该多相催化剂也有非常好的催化性能.在碘苯和苯乙炔为反应物的Sonogashira反应中,于120℃进行30 min后,转化率即可达99%以上,高于Pd/Phen均相催化剂(93%);且该反应在没有CuI参与下也可以进行,从而避免了副产物二苯炔的形成.在碘苯和丙烯酸甲酯为底物的Heck反应中,于130℃只需反应20 min转化率可达到99%,也优于相应的均相催化剂.循环实验表明,该催化剂具有很高的稳定性.Pd/POP-Phen多相催化剂表现出高于均相催化剂的活性,主要原因归于催化剂孔道中相对较高的反应物浓度.在多相催化反应中,因为其丰富的多孔结构对反应物具有很强的富集作用,从而使得多相催化剂里的反应物浓度大大高于均相催化剂.例如,在Suzuki反应中,溴苯在多相催化剂中的浓度是均相催化体系的14倍.