相转移催化反应研究I.相转移催化剂在二卤卡宾与对-甲基苯乙烯加成反应中结构效应

本文研究了不同结构的季铵盐,季磷盐,常用冠醚以及N,N'-二取代氢杂冠醚等相转移催化剂,催化产生的二溴卡宾与对-甲基苯乙烯的加成反应。结果证明,具有对称烷基结构的季铵盐的催化性能优于碳链较长,对称性较差的季胺盐。在冠醚类相转移催化剂中,新型N,N;-二取代氮杂冠醚优于常用冠醚及穴醚[2.2.2]。在十九种相转移催化剂中,以N,N'-双(3',6'-二氧杂葵烷基)-1,7,10,16-四氧杂-4,13-二氮环杂十八烷[简称二丁基2.2(2.2)]的催化性能最佳。简要讨论了盐及大环多醚的PTC反应机理及催化性能,还比较了氘代氯仿、氘代氢氧化钠重水体系进行的相转移催化反应。     

相转移催化反应研究 II.相转移催化产生的二卤卡宾的环加成反应动力学研究

本文研究了在50%NaOH,CH~2Cl~2体系中相转移催化产生的二氯及二溴卡宾与对位取代的苯乙烯反应的相对速率常数k~rel并用Brown式进行了线性相关分析。在此条件下,二氯及二溴卡宾都是有亲电性,其中二氯卡宾的选择性大于二溴卡宾。本文还测定了上述相转移反应中,反应物烯烃、溴仿浓度随时间变化的情况,并用动力学公式对所得的曲线进行了分析,得出在此条件下,反应为二级,其中对烯烃和溴仿各为一级,溴仿过量时,反应对烯烃呈准一级。     

相转移催化反应研究 Ⅱ.相转移催化产生的二卤卡宾的环加成反应动力学研究

本文研究了在50％NaOH,CH_2Cl_2体系中相转移催化产生的二氯及二溴卡宾与对位取代的苯乙烯反应的相对速率常数k_(rel),并用Brown式(lgk_(rel)=lgk_0+σ~+P~+)进行了线性相关分析.在此条件下,二氯及二溴卡宾都具有亲电性,其中二氯卡宾的选择性大于二溴卡宾.本文还测定了上述相转移反应中,反应物烯烃、溴仿浓度随时间变化的情况,并用动力学公式对所得的曲线进行了分析,得出在此条件下,反应为二级,其中对烯烃和溴仿各为一级.溴仿过量时,反应对烯烃呈准一级.     

相转移催化反应研究——Ⅰ.相转移催化剂在二卤卡宾与对-甲基苯乙烯加成反应中结构效应

本文研究了不同结构的季铵盐、季鏻盐、常用冠醚以及N,N＇-二取代氦杂冠醚等相转移催化剂,催化产生的二溴卡宾与对-甲基苯乙烯的加成反应。结果证明,具有对称烷基结构的季铵盐的催化性能优于碳链较长、对称性较差的手铵盐。在冠醚类相转移催化剂中,新型N,N＇-二取代氮杂冠醚优于常用冠醚及穴醚[2.2.2]。在十九种相转移催化剂中,以N,N＇-双(3＇、6＇-二氧杂癸烷基)-1,7,10,16-四氧杂-4,13-二氮杂环十八烷[简称二丁基2.2(2.2)]的催化性能最佳。简要讨论了鎓盐及大环多醚的PTC反应机理及催化性能,还比较了氘代氯仿、氘代氢氧化钠重水体系进行的相转移催化反应。     

利用~14C标记法研究β-芳代苯乙烯与二溴卡宾反应动力学

Sadler 和 Seyferth 曾报道二氯卡宾与对位取代苯乙烯、α-甲基-对位取代苯乙烯和β-甲基-对位取代苯乙烯反应的相对速度常数,     

聚苯乙烯支载聚乙二醇二苯并-18-冠-6的合成及催化性能研究

叙述了几种聚苯乙烯支载聚乙二醇二苯并-18-冠-6高聚物冠醚的合成,并研究了它们对n-溴辛烷与碘化钾及苯酚钾盐取代反应时的相转移催化性能。     

相转移催化(PTC)反应研究IV.偕二卤螺戊烷衍生物的合成及脱卤反应

本文应用相转移催化(PTC)二卤卡宾加成反应合成了1,1-二卤-4-烷基-4-(对位取代苯基)-螺戊烷衍生物(5a-d,6a-d),将化合物5a通过钠和甲醇进行还原脱溴反应,可获得相应的螺戊烷衍生物.     

4′-N-烷基(芳基)-氨甲基苯并-18-冠醚-6及高聚物支载和硅胶支载冠醚的合成

本文报道新冠醚4′-N-烷基-和4′-N-芳基-氨甲基苯并-18-冠醚-6及聚苯乙烯珠体和硅胶支载冠醚的合成。后二者均可用作相转移催化剂。聚苯乙烯珠体支载的苯并-18-冠醚-6催化溴辛烷与氰化钾、氰化钠、或醋酸钾的取代反应时,活性较上述高聚物支载的苯并-15-冠醚-5为高。     

一价铜催化的N-对甲基苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇的串联反应:一种四氢呋喃类化合物的新合成方法

最近几年来,利用稳定的重氮类化合物和N-对甲基苯磺酰腙类化合物作为金属卡宾前体,在过渡金属催化下通过形成金属卡宾的偶联反应引起了人们广泛的兴趣.金属卡宾前体与有机金属物种反应,可以生成金属卡宾中间体,并发生金属上基团的转移插入过程,得到新的有机金属物种,从而实现丰富的偶联反应.这类经由金属卡宾转移插入过程的交叉偶联反应为构建C?C键,C?N键以及许多环状化合物和不饱和有机分子结构提供了可靠而强有力的工具.本课题组一直致力于研究该类经由金属卡宾中间体的催化转化和偶联反应,报道了在铜催化下,对甲苯磺酰腙以及重氮类化合物可以与端炔反应,通过所形成的炔基铜卡宾中间体的转移插入过程,可高效得到联烯类化合物.该类反应条件相对温和,并且有很好的底物普适性.不仅各种多取代的联烯类化合物,而且苯并呋喃,菲以及呋喃等结构都可由这类铜催化的腙和炔烃的偶联反应来得到.在这些反应中,通过炔基铜卡宾中间体上炔基的转移插入过程,在形成了C(Sp3)-Cu键以后,通过铜的1,3-迁移过程,可以得到联烯结构,随后发生分子内杂原子的亲核进攻或者6π电子环化过程来实现苯并呋喃,菲等杂环类结构的构建.另一方面,该类反应进一步拓展和研究,可望得到其他有价值的有机分子骨架.环状的醚类结构,如四氢呋喃结构,也是有机化合物中常见的结构类型,我们希望从目前已经发展成熟的卡宾前体与炔烃生成联烯的偶联反应出发,通过分子内的串联过程来高效地构建取代的环状醚类结构.我们设想,在炔烃上引入氧原子作为亲核试剂,在形成联烯化合物以后,通过分子内氧原子对联烯基的亲核进攻,来实现串联的分子内关环反应,从而构建环状醚类结构.本文以CuI为催化剂,3-丁炔-1-醇为炔烃偶联组分,采用二芳基对甲苯磺酰腙作为金属卡宾前体,实现了取代四氢呋喃的合成.在对甲苯磺酰腙与3-丁炔-1-醇类化合物发生偶联反应生成二芳基联烯基化合物以后,采用一锅法实现分子内的关环反应,从而生成亚烯基取代的四氢呋喃化合物.该串联反应不仅具有原料易得和操作较为简便等优点,而且底物普适性和官能团耐受性都较好,多种取代的二芳基腙类化合物都能以较好的收率得到目标产物,从而为四氢呋喃类化合物的合成提供了一种新的方法.该反应进一步展示了经由金属卡宾中间体的交叉偶联反应的普遍性,将在有机化学和有机合成领域具有广泛的研究和应用价值.     

β-硝基苯乙烯衍生物与二溴海因高度区域选择性氨溴加成反应

以β-硝基苯乙烯衍生物为底物,二溴海因为氮源/卤素源,乙腈作溶剂,建立了碳碳双键上高度区域选择性氨溴加成反应新体系.β-硝基苯乙烯衍生物与二溴海因在室温无水碳酸钠催化下反应,可高收率获得邻位氨溴加成产物,最高收率达97%;β-甲基-β-硝基苯乙烯衍生物在氢氧化钾催化下回流反应,也可高收率得到邻位氨溴加成产物,最高收率达95%.实验结果表明,对于硝基苯乙烯衍生物,当苯环4-位具有强供电子基团如CH3O时,可以得到单一的α-氨基-β-溴加成产物,但其收率相对较低;当硝基苯乙烯衍生物的苯环4-位有强吸电子基团如NO2时,反应收率则很高.这一实验结果证明β-硝基苯乙烯衍生物(缺电子烯烃)与二溴海因的氨溴加成反应具有亲核加成的特征.本文共考察了20种不同结构的β-硝基苯乙烯衍生物的氨溴加成反应情况,其产物结构经核磁共振波谱及质谱分析确证,并提出了可能的反应机理.     

钯／阴离子交换树脂对硝基化合物催化加氢的取代基效应

本文研究了聚苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂负载的钯催化剂对取代硝基苯催化加氢的性能,结果表明,取代基的电子性质及空间位置对加氢速率影响很大;反应活化能与取代常数σ之间呈线性关系:E_1=-20.7σ+47.0在该反应体系中存在补偿效应:log A_(red)=0.14E_a-6.86     

Salen Co(Ⅱ)配合物催化苯乙烯环氧化的研究

研究了Salen Co(Ⅱ)配合物催化苯乙烯环氧化的反应.考察了不同取代基水杨醛制备的配体所形成的Co配合物1～4及(S,S)-1,2-二苯基乙二胺与水杨醛形成的Co配合物1(S,S)～3(S,S)的催化氧化性能,其中溴取代的配合物2和2(S,S)是最有效的催化剂.以配合物(2)为催化剂,氧气为氧化剂,考察了反应温度、时间、溶剂等因素对苯乙烯环氧化反应的影响.结果表明,最佳反应条件为苯乙烯10 mmol,配合物(2)0.1%,温度90 ℃,反应时间5 h时,苯乙烯的转化率为97.1%,环氧苯乙烷的选择性为58.9%,苯甲醛与苯甲酸的选择性为36.1%.并对反应机理进行了初步探讨.     

相转移催化(PTC)反应研究——Ⅳ.偕二卤螺戊烷衍生物的合成及脱卤反应

本文应用相转移催化(PTC)二卤卡宾加成反应合成了1,1-二卤-4-烷基-4-(对位取代苯基)-螺戊烷衍生物(5a-d,6a-d),将化合物5a通过钠和甲醇进行还原脱溴反应,可获得相应的螺戊烷衍生物。     

C1-对称手性氮杂环卡宾(NHC)配体的不对称合成及其催化性能研究

以喹啉醛与芳胺化合物的不对称还原胺化为关键步骤,设计合成了一类C₁-对称且兼具手性并环与大位阻N-取代基两种优势结构单元的手性氮杂环卡宾配体.进一步以钯催化的分子内α-芳基化反应和铜催化的功能化烯烃质子硼化反应为模型反应,详细研究了该类配体的结构与催化性能的关系,发现四氢喹啉骨架上的8-位取代基以及大位阻手性N-取代基均对提升配体的手性诱导能力具有重要作用.     

1,5-溴三氯甲基化产物及三取代苯乙烯的E-Z异构化（英文）

在可见光照射下,以Ir[d F(CF3)ppy]2(dtbbpy)PF6为光催化剂,α-环丙烷苯乙烯通过自由基链式反应机理进行1,5-溴三氯甲基化反应,生成三取代的苯乙烯类化合物,起始的Z/E比例为30∶70.当反应化合物进一步进行光照的时候,产物的Z/E比例最高可达99∶1.利用这一方法,成功合成了一系列的含溴三氯甲基的三取代苯乙烯化合物,产率从良好到优秀,都以Z构型为主.通过量子产率实验和荧光淬灭实验,提出了一个串联的反应历程,包含可见光引发的自由基链式反应及光催化剂催化的E-Z异构化反应.在此基础上,直接对容易制备的E构型的三取代苯乙烯类化合物进行可见光条件下的构型翻转,获得Z构型产物.     

对位取代的1,2-二苯基乙烯的合成及其不对称二羟基化反应

近年来,人们对催化不对称二羟基化反应进行了广泛和深入的研究.前文曾报道了邻位取代的(E)-1,2-二苯乙烯的不对称二羟基化反应.本文探讨了对位取代的(E)-1,2-二苯乙烯类化合物的合成.     

一种构建多取代吡唑的新策略

以简单苯乙炔与醛酮加成得到的炔丙醇作为原料,在外在氧化剂(吡啶氮氧)和金催化剂存在的条件下,经历α-羰基金卡宾中间体和σ键迁移得到1,3-二酮化合物,再简单处理后与水合肼反应,以较好的收率得到多取代的具有潜在生物及药理活性的吡唑类化合物.形成α-羰基金卡宾和扩环成酮的策略也可以实现在串联反应中,由一步卡宾关环衔接,得到结构新颖的多环双酮类化合物.     

超声辐射下某些含官能团化合物与二氯卡宾的反应

超声辐射在有机反应中的应用日趋广泛。我们曾报道了超声辐射与相转移催化相结合产生二氯卡宾和二溴卡宾的方法及其与烯烃加成反应的结果。该法比单纯使用相转移催化剂或超声辐射更为可取。本文进一步将它用于二氯卡宾与某些含官能团化合物的反应,考察超声辐射的影响。反应是在固-液两相条件下进行的,即以粉末状氢氧化钠为碱,氯仿过量兼作溶剂。结果表明,超声辐射对各类化合物反应的影响有相当明显的差异。     

取代基自旋离域参数δT 4: 若干因素对三氟苯乙烯热环化二聚反应动力学测定精确度的影响

研究三氟苯乙烯热环化二聚反应的1,4-双自由基反应的机理, 测定了各种取代的TFS二聚的反应速度常数, 以建立一个自旋-去定域化取代基参数, 并研究了影响反应速率的因素.     

乙烯基膦酸酯的钯催化芳基化和烯基化反应

本文报道乙烯基膦酸酯在钯催化下的芳基化和烯基化反应,乙烯基膦酸酯与芳基溴化合物在钯催化下反应,可顺利地生成相应的E式2-芳基取代乙烯基膦酸酯(6,7).操作简便,反应条件温和,产率中平,是合成2-芳基取代乙烯基膦酸酯较好的方法.测定了不同取代芳基乙烯基膦酸二乙酯的^31P NMRδ值,它们与Hammett取代基常数σ之间有较好的线性关系.乙烯基膦酸酯亦能与烯基溴化合物反应,生成相应的取代1,3-二烯基膦酸酯(10),但反应时间较长,产率较低,由NMR推定了6,7和10的构型。