可见光光催化:缺电子杂环、苯环与芳基偶氮盐的直接芳基化偶联反应

发展了可见光照射下Ru(bpy)₃(PF₆)₂催化缺电子杂环C-H活化与芳基偶氮盐的交叉偶联反应.在室温、可见光照射下,各种缺电子杂环与芳基偶氮盐发生高效的偶联反应,同时在相似的条件下,普通苯环也能有效地与芳基偶氮盐偶联形成新C-C键化合物.     

铜催化苯并噻唑与二芳基碘鎓盐的芳基化反应（英文）

二芳基碘盐具有毒性低、反应条件温和及选择性高的优点,在有机合成中一直受到关注,已被广泛用作芳基化试剂,可用于芳杂环化合物的交叉偶联反应和芳基化反应等.发展了一种铜催化下苯并噻唑与二芳基碘鎓盐反应合成2-芳基苯并噻唑衍生物的方法.该方法具有底物范围广泛、基团耐受性良好及产率高等优点.     

铜盐催化下杂环与芳基溴的直接C-芳基化反应: 荧光核心骨架的发现

寻找全新的具有优异光物理特性的荧光母体骨架, 构筑功能各异的荧光分子是目前荧光染料发展和应用领域的迫切需要. 目前通过有机合成方法学的研究来发现新的荧光核心骨架已经开始受到越来越多的关注. 四川大学化学学院游劲松研究组结合对杂环与芳基溴的直接C-芳基化反应的研究, 合成了一系列C8-芳基化黄嘌呤类衍生物. 首次对该类化合物的荧光特性进行了系统研究, 并依据推-拉电子模式通过C—H活化反应设计合成了化合物1, 发现该化合物不仅在众多溶剂中具有强烈的荧光, 并且具有强的固体荧光, 更重要的是, 作者成功地将化合物1应用于对LL2细胞和HEK293细胞的荧光标记.     

钯催化芳基偶氮的氧化羰基化反应（英文）

采用TBHP作为氧化剂,发展了钯催化芳基偶氮化合物N=N双键断裂的氧化羰基化反应.芳基偶氮的羰基化反应在Pd(OAc)2(5%),MeO-BIPHEP(5%),芳基偶氮(0.2 mmol),TBHP(2 equiv),H2O(1 equiv),DCE(1 mL),CO(3.0 MPa)的条件下110℃反应12 h后,经柱层析纯化分离得到31%-91%的芳基脲.初步的机理研究表明,芳基偶氮化合物的N=N双键断裂原位产生芳基胺,再进一步氧化羰基化生成芳基脲.     

可见光光催化降解抗生素研究进展（英文）

随着抗生素废水在水体和陆地生态系统的肆意排放,抗生素污染已成为当今世界重要的环境问题.由于抗生素废水具有生物毒性大、含有抑菌物质等特点,传统的物理吸附法、生物处理法在处理这类难降解有毒有机废水,尤其是含残留微量抗生素的废水时效果较差.为了解决抗生素废水所引起的环境危机,人们尝试了许多方法.近年来,光催化技术作为一种适用范围广、反应速率快、氧化能力强、无污染或少污染的处理抗生素废水的方法受到人们广泛关注.半导体材料在太阳光照射下,可产生具有较强氧化作用的羟基或超氧自由基,从而起到降解抗生素分子的作用.然而,传统的光催化处理抗生素废水光催化剂主要局限于TiO_2半导体,它存在太阳光谱吸收范围窄、光生电荷复合率高等问题,严重制约其工业化应用.因此,人们一直致力于开发高效、稳定的可见光响应型光催化剂.本文根据光催化技术的基本原理,综述了目前几种基于不同策略设计开发可见光光催化降解抗生素废水的新型光催化剂的方法.离子掺杂改性宽带隙半导体是开发高效可见光光催化剂的常用方法.通过过渡金属离子或非金属离子掺杂改性,可以使传统的TiO_2和SrTiO_3等紫外光催化剂吸收带边发生红移,响应可见光,从而显著提高可见光下光催化剂降解抗生素的效率.然而必须注意的是,掺杂的金属离子本身会成为电子-空穴复合点位,因此,过量的掺杂金属或非金属离子可能会降低其光催化活性.考虑到单一半导体材料在光催化反应中存在的光生载流子容易复合、可见光利用率低等问题,构建异质结构复合光催化体系,通过不同半导体之间的协同作用,促进光生电荷的分离与转移,是获得高效光催化体系的重要策略之一.典型的Ⅱ型异质结光催化剂,当不同的半导体紧密接触时,由于异质结两侧能带等性质的不同会形成空间电势差,从而有利于光生载流子的分离,光催化效率提高.作为一种复合光催化体系,表面等离子体共振增强型光催化体系近年来引起了国内外学者的广泛关注.Ag,Au和Pd金属纳米粒子在吸收光后其表面发生等离共振,随后等离子体发生衰减,把聚集的能量转移到半导体材料的导带.这个过程产生的高能电子(热电子),逃离贵金属纳米粒子而被与其接触的半导体收集,从而形成金属-半导体肖特基接触.形成的肖特基结可以显著提高光催化的光生电荷分离效率,从而提高光催化降解抗生素活性.目前,与传统物化法/生化法相比,光催化技术用于处理抗生素废水具有十分明显的技术优势,在水处理方面有着很好的应用前景.针对目前光催化体系存在的光生载流子容易复合的巨大挑战,今后,构筑高效复合光催化体系(例如石墨烯基二维复合光催化剂在光生电荷分离、太阳光利用率等方面已展现出较好的综合性能)将成为高效光催化降解抗生素催化剂研发的重要方向之一.     

铜盐催化下杂环与芳基溴的直接C-芳基化反应：荧光核心骨架的发现

寻找全新的具有优异光物理特性的荧光母体骨架，构筑功能各异的荧光分子是目前荧光染料发展和应用领域的迫切需要．目前通过有机合成方法学的研究来发现新的荧光核心骨架已经开始受到越来越多的关注．四川大学化学学院游劲松研究组结合对杂环与芳基溴的直接C-芳基化反应的研究，合成了一系列C8-芳基化黄嘌呤类衍生物．首次对该类化合物的荧光特性进行了系统研究，     

可见光催化醛、酮或亚胺与缺电子芳烃还原偶联构筑芳基取代醇和胺（英文）

通过C=X(X=O,N)双键极性翻转构筑碳-碳键是有机化学反应的重要合成策略.传统C=X(X=O,N)双键的极性翻转往往需要苛刻的反应条件和对水或空气敏感的强还原剂辅助,导致其适用范围受限.近年来,可见光催化反应以其独特高效的单电子转移特性,在室温条件下实现了这一类贫电子官能团向亲核性中间体的高效转化.该策略已经拓展C=X(X=O,N)双键自身或与烷基链的偶联,从而得到烷基取代的醇和胺类化合物.本文利用可见光催化反应使C=X(X=O,N)双键极性翻转与芳香化合物的直接偶联,高效温和地合成芳基取代的醇和胺.反应无需强还原剂,底物适用范围广.该方法是对可见光催化C=X(X=O,N)双键极性翻转的重要补充,具有潜在的应用价值.本文以苯甲醛和1,4-二氰基苯为底物,fac-Ir(ppy)_3为光敏剂,二异丙基乙胺为终端还原剂,DMSO为溶剂,蓝光照射12 h能够以82%的收率实现模板反应.其它光敏剂如[Ru(bpy)3]Cl_2则不能催化该反应.溶剂效应指出,丙酮、乙腈可以得到低于40%的收率,甲醇、二氯甲烷、DMF等溶剂不适用该反应体系.控制实验证实,光敏剂、二异丙基乙胺和光照三个反应组分缺一不可.底物拓展发现,不同取代基的芳基腈类化合物包括烷基取代、砜基和酯基取代甚至杂芳环取代都能很好地适用于该体系,芳基醛、酮以及亚胺作为反应的另一组分亦能高效参与该还原偶联反应.自由基捕获实验证实反应过程中涉及自由基历程.光谱淬灭实验表明,芳香腈是唯一有效淬灭激发态fac-Ir(ppy)_3发光的物种.进一步结合底物的氧化还原电位,证实芳香腈能被激发态的光敏剂fac-Ir(ppy)_3还原,但二异丙基乙胺和芳香醛、酮不能与激发态光敏剂发生作用,催化反应经历光敏剂的氧化淬灭路径.首先,光敏剂受光激发到达激发态,与芳基腈发生单电子转移.随后,二异丙基乙胺促使失去电子的铱配合物还原再生,得到相应氮自由基阳离子.该氮自由基阳离子活化反应体系中的C=X(X=O,N)双键,使其从激发态铱物种得到电子形成苄位自由基,进而与得到电子的芳基氰偶联得到最终产物.     

钯铜共催化苯并唑类杂环与芳基溴的直接芳基化反应研究

研究开发了一个实用高效的钯铜共催化体系,1%Pd(OAc)2与10%CuCl2.2H2O双金属组合催化剂在弱碱和0.5 equiv PPh3配体存在下,顺利催化苯并唑类杂环与各种芳基溴的直接芳基化,并得到良好的收率.该钯铜共催化体系具有钯催化计量低、配体廉价易得、底物适用范围广、反应条件温和等特点.     

铁催化烯基芳烃的氢芳基化、甲基芳基化和二芳基化制备非对称1,1-二芳基烷烃的反应（英文）

报道了一种新型的铁催化的烯基芳烃的氢芳基化、甲基芳基化和双芳基化的反应.富电子的苯甲醚以及1,3,5-三甲氧基苯在温和条件下和烯基芳烃反应得到非对称的1,1-二芳基烷烃.其中,在氢芳基化反应中,苯甲酰基过氧化物被用作氧化剂;在甲基芳基化和双芳基化反应中,叔丁基过氧酯是氧化剂.     

镍催化的酚盐与芳基格氏试剂直接交叉偶联

<正>交叉偶联反应是现代有机合成中构建碳碳键和碳杂原子键的极为有效的方法之一,在工业中已经获得了广泛的应用,今年的诺贝尔化学奖就颁给了在此领域做出了杰出贡献的三位有机化学家.在传统的偶联反应中     

芳基乙烯基硅烷与芳基卤代物的Hiyama偶联反应（英文）

Hiyama偶联反应已经发展成为一种构筑C—C键的常用方法,尤其是在芳基-芳基和芳基-烯基偶联反应领域.Hiyama偶联反应通常需要使用R—SiF₃、R—Si(OMe)₃等活性高但稳定性差的有机硅试剂,发展基于稳定硅烷的Hiyama偶联反应是该领域重要的研究方向.报道了一类钯催化芳基乙烯基硅烷和芳基卤代物的交叉偶联反应,利用芳基乙烯基硅烷实现芳基化反应.反应具有较好的官能团兼容性,为制备二芳基类化合物提供了一种简便高效的途径.     

Pd催化(杂环)芳基羧酸脱羧的偶联反应研究进展

羧酸具有无毒、廉价易得、稳定易存储等特点,有关过渡金属Pd催化(杂环)芳基羧酸脱羧的偶联反应在本世纪来得到了迅速发展,大有取代传统偶联反应之势.本文综述了Pd催化(杂环)芳基羧酸脱羧与多种底物的偶联反应,如烯、芳基卤化物、芳烃,三氟芳基硼酸盐等底物,并对相关的反应机理进行了探讨.     

镍催化环丁酮肟酯与芳基锌试剂的Negishi偶联反应（英文）

发展了一种镍催化环丁酮肟酯和芳基锌试剂之间Negishi偶联的方法.镍既作为亚胺自由基的引发剂,也作为芳基锌试剂与烷基自由基偶联反应的催化剂在反应中起作用.本方法可避免使用剧毒的氰化物,且具有很广的底物适应性和官能团兼容性,因此可能是一种具有潜在吸引力的高效合成烷基腈类化合物的新策略.初步的机理研究显示,该反应极可能经历自由基历程.     

钯催化烯烃的分子内氟芳基化反应（英文）

发展了一种钯催化的烯烃分子内氟芳基化反应,以Ar IF_2作为氟源和亲电试剂来活化烯烃,实现了4-芳基-1-丁烯的氟化关环反应,以中等到良好的收率得到氟芳基化产物.这类反应为从烯基芳烃出发合成氟代四氢萘和氟代色满提供了高效方法.     

简单铜盐催化的芳基二硼酸与咪唑的偶联反应

铜盐促进的芳基化反应是一个非常重要的反应,底物范围已经拓展到了几乎所有含N-H,S-H的化合物以及部分含O-H化合物[1].经典的铜盐促进的Ullmann反应是这个反应的基础,然而其苛刻的反应条件使它的应用受到不少限制[2].近年来,一些新的反应方法和试剂的引入使反应条件更温和,产率更高,取得了非常好的结果,特别是1997年以来,芳基硼酸的引入使大家更为关注这个反应的研究与应用[3].     

2-炔基苯胺与二芳基碘鎓盐的选择性芳基化/环化串联反应（英文）

有机高价碘试剂是一类环境友好、制备简单且性质温和的有机合成新试剂.近年来,有机高价碘试剂因表现出新颖、独特的反应性能而受到化学工作者广泛关注,成为有机合成重要研究领域之一.二芳基碘鎓盐是有机高价碘试剂的一个重要组成部分,是一类具有较高普适性的芳基化试剂,可用于羰基化合物、烯烃、炔烃和杂原子亲核化合物等的芳基化反应.目前,二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂对具有单一芳基化位点化合物的芳基化已经有了非常广泛而深入的研究.对于具有两个甚至多个芳基化位点的化合物(如同时具有胺基和炔基),其芳基化选择性问题仍缺乏系统研究.特别是在多个芳基化位点共存时如何能够使芳基化发生在某一特定位点仍然是一大难题.这限制了二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂更广泛的应用.因此,我们选用2-炔基苯胺(含有胺基和炔基两个芳基化位点)作为原料,通过溶剂的选择以及溶液酸碱性的调控来改变不同芳基化位点的反应活性,通过催化剂的调变来改变二芳基碘鎓盐芳基化反应的能力,从而找出最优条件实现底物分子的选择性芳基化反应,并利用剩余活性位点实现分子内的环化反应,从而实现芳基化-环化串联反应合成一系列N-芳基吲哚类化合物.在对模型底物进行条件筛选实验时发现,以2-乙基辛酸铜(Cu(OCOC8H17)2)作催化剂,二异丙基乙基胺(DIPEA)作碱,1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂,反应以最高93%的收率得到1,2-二苯基吲哚.使用该最优反应条件,一系列2-炔基苯胺都能与二芳基碘鎓盐很好地发生反应并且以良好到优秀的产率(71%–98%)得到目标产物N-芳基吲哚.此外,2-炔基苯胺与非对称的二芳基碘鎓盐也能发生反应,实验结果证明为位阻较小的芳基对胺基进行了N-芳基化反应.通过空白实验和对比实验,我们提出了可能的反应机理:二芳基碘鎓盐在铜催化剂作用下转化为亲电性的芳基活性中间体,该中间体与底物的胺基发生芳基化反应,然后芳基化产物在铜催化剂作用下环化生成N-芳基吲哚.该反应很好地解决了同时具有胺基和炔基两个芳基化位点的底物与二芳基碘鎓盐反应时C-芳基化和N-芳基化的竞争问题,选择合适反应条件使N-芳基化反应优先进行,为二芳基碘鎓盐的选择性芳基化反应提供了很好的实例,并为其它具有多个芳基化位点化合物的选择性芳基化反应提供了途径.     

镍催化芳基硼酸与芳基醛的加成反应（英文）

发展了一种基于NiC l2(PPh3)2/IPr·HCl催化体系的芳基硼酸和芳香醛进行加成反应制备二芳基甲醇类化合物的新方法,并取得了较好的催化效果。该方法具有简便、易操作等优点,是过渡金属催化制备二芳基甲醇类化合物的一个重要补充。     

氮杂环卡宾催化芳香醛的氧化酯化反应（英文）

报道了一种基于氮杂环卡宾催化的醛与溴乙酸乙酯或溴乙腈的氧化酯化反应.该策略无需过渡金属催化剂参与,能够在温和的反应条件下以较高收率合成α-酰氧基羧酸酯和氰甲基羧酸酯类化合物.     

钯催化大位阻芳基异腈作为羰基源的烯丙基羰基化Negishi偶联反应（英文）

利用大位阻芳基异腈作为羰基源,发展了钯催化下的烯丙基羰基化Negishi偶联反应.大位阻芳基异腈的使用可以有效地避免羰基化反应过程中β-H消除副反应的发生,可专一区域选择性、高立体选择性地实现β,γ-不饱和酮的精准合成,解决了传统一氧化碳化学中长期存在的区域选择性较差的难题.有机锌试剂作为含碳原子亲核试剂,反应拥有条件温和,底物适用性广等优点.     

新颖的纳米镍催化芳基硼酸与芳基溴的偶联反应

纳米镍用于催化芳基硼酸与芳基溴的偶联反应，合成了一系列4，4′-双烷基环己基联苯类液晶，纳米镍在相转移剂十六烷基三甲基溴化铵的存在下回流反应15h，目的产物的收率为60%-65%。讨论了纳米镍催化偶联反应的可能活性位，镍催化剂经SEM-EDS表征平衡粒径为80nm，定量分析表明氧含量为33%；XRD测试结果表明纳米镍体相以单质态存在，但其特征谱线的d值普遍增大；由XPS分析得聘书纳米镍的结合能（2p3/2和2p1/2)为854.1eV和871.8eV，峰间距为17.7eV，表明纳米镍是以介于单质镍和氧化镍之间的价态存在。