纳米钯催化苄基氯代物与烯丙基硼酸频哪醇酯的羧化Suzuki偶联反应（英文）

CO_2是廉价的Cl源,同时具有无毒、储量丰富的优点,符合绿色化学发展要求.利用CO_2构筑新的C-C键是化学固定CO_2的重要方法.β,γ-不饱和酯类结构单元是许多生物活性分子的重要组成部分,经由双π-烯丙基钯中间体与CO_2反应,合成新的β,γ-不饱和酯类化合物,具有重要意义.CO_2与有机硼化合物的羧化反应己有报道,有机硼化合物具有低毒、对水不敏感等优点.但是己报道的羧化Suzuki偶联反应存在诸多缺点:(1)需要使用含膦或者氮杂环卡宾配体的催化剂,而这些催化剂的制备过程使前期实验步骤变得冗长,同时反应液的酸化后处理过程也会造成环境污染;(2)有机硼试剂的官能团兼容范围窄,限制了底物范围的拓展.本课题组以原位生成的纳米钯粒子为催化剂,在CO_2存在的温和条件下,高效实现了苄氯与烯丙基硼酸频哪醇酯的羧化Suzuki偶联反应.反应过程中无其它配体加入,反应结束后不需要酸化或酯化的后处理过程.该反应将具有广泛的官能团兼容性.本文以TBAB稳定的纳米钯粒子为催化剂,在温和条件下,实现了氯甲基芳香化合物、烯丙基硼酸频哪醇酯和CO_2的三组分羧化Suzuki偶联反应.最佳反应条件为:Pd(acac)_2(5mol%)、TBAB(0.7mmol,1.4 equiv.)、KF(1mmol,2.0 equiv.)、苄基卤代物(0.5 mmol)、烯丙基硼酸频哪醇酯(0.6 mmol,1.2 equiv.)、CO_2(2.0 MPa)、溶剂THF(5 mL),50℃反应24h.在最佳反应条件下,苯环、萘环以及杂芳环的氯甲基化合物均可发生该羧化反应.苯环上取代基的位置对产物的收率有影响.当使用1-溴甲基萘作为底物时反应也能够发生,收率与1-氯甲基萘作为底物时的收率相当.与已报道有机硼试剂的羧化反应相比,该反应体系无需加入配体,原位生成了纳米钯粒子,避免了催化剂或者配体的复杂制备过程.该反应中,氟离子的存在是必要的,对烯丙基硼酸频哪醇酯具有活化作用.

Pd/C催化Suzuki偶联反应合成啶酰菌胺中间体

采用过氧化氢改性活性炭,并将其作为载体制备Pd/C催化剂。结果表明,通过不同温度处理,活性炭织构和表面性质被选择性地修饰,载体表面官能团影响钯纳米颗粒的分散度和化学状态。与其他处理温度相比,250℃处理的活性炭表面含有更多的酸性含氧基团,所制得Pd/C分散度最高。在催化Suzuki偶联反应合成啶酰菌胺中间体4′-氯-2-硝基联苯中活性显著提高,反应收率增加。酸性含氧基团为钯纳米颗粒在活性炭表面的分散提供了有效的锚定位点,促进了载体与钯纳米颗粒之间的电子转移,形成了相对缺电子的钯纳米颗粒,从而提高了Pd/C催化剂的活性。

Pd/石墨烯的生物合成及催化Suzuki偶联反应的研究

利用金属还原菌Shewanella oneidensis MR-1合成钯/石墨烯催化剂,以溴苯和苯硼酸的偶联反应为反应模型,考察了溶剂、碱以及温度等因素对Suzuki偶联反应性能的影响.结果表明,以50%乙醇水溶液为溶剂,以碳酸钾为碱,在空气条件下,于70℃反应2 h,溴苯转化率可达到87%;催化剂对于不同卤代芳烃与苯硼酸偶联反应具有良好的底物适用性;催化剂可循环利用.

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。

双溶剂法制备Pd/MIL-100及其催化Suzuki偶联反应的研究

采用溶剂热法合成了MIL-100(Cr),通过双溶剂浸渍法负载Pd纳米粒子制备负载型Pd/MIL-100催化剂。以溴苯与苯硼酸偶联合成联苯为模型反应,考察了溶剂、碱助剂、温度等因素对Suzuki偶联反应性能的影响。结果表明,以V(EtOH)∶V(H2O)=2∶1为溶剂、K_(2)CO_(3)为碱助剂,在60℃反应0.5 h,溴苯转化率达到97%,目标产物联苯选择性>99%;催化剂对于对位和间位供电子基团取代的芳基硼酸具有良好的底物适用性;Pd/MIL-100催化剂循环使用3次仍保持良好的催化活性及稳定性。XRD、XPS、ICP及TEM表征结果表明,催化剂失活的主要原因是由于Pd纳米粒子在MIL-100表面发生了迁移团聚。

苯骈三氮唑改性β-环糊精及水相催化Suzuki偶联反应

以生化物质苯骈三氮唑(Ben)和β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)为原料,通过两步反应合成了单-(6-苯骈三氮唑-6-脱氧)-β-CD(Ben-β-CD)。以Ben-β-CD与醋酸钯(Pd(OAc)2)反应得到了催化剂(Pd@Ben-β-CD)。通过核磁共振氢谱(1 H NMR)和碳谱(13 C NMR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、红外光谱(IR)、能谱(EDS)以及X射线光电子能谱(XPS)对Ben-β-CD和Pd@Ben-β-CD的结构进行了表征和分析。研究发现,该催化剂能够高效催化水相Suzuki偶联反应。以对溴甲苯和苯硼酸为底物,K_(3)PO_(4)·7H_(2)O为缚酸剂,四丁基溴化铵(TB-AB)为相转移催化剂,催化剂物质的量分数为0.005 mol%,80℃反应2 h时,对溴甲苯转化率可达93%。在该催化剂作用下,包括氯代芳烃在内的所有底物都获得了中等以上的产率。该催化反应具有催化剂制备简单,催化反应在水相中进行,催化反应时间短,催化剂用量少且催化剂能循环使用5次以上等优点。

β-偕二氟氨基酸衍生物及其Suzuki交叉偶联反应

本文探索了一条基于钯催化的、通过β-偕二氟氨基酸衍生物与杂环硼酸的Suzuki交叉偶联反应,制备氨基酸衍生物的合成路线。合成路线的起始原料是二苄胺和溴乙酸乙酯,经过胺醛缩合反应、亲核加成反应、羟基Appel溴化反应、heck重排、Suzuki还原交叉偶联等5个反应步骤,成功合成了2-(苄基(3-(4-(呋喃-3-基)苯基)烯丙基)氨基)-3-苯基己酸乙酯等氨基酸衍生物。该合成路线的起始原料价廉易得,合成步骤简便,具有清洁易操作、条件温和等优点,可为非天然氨基酸的合成提供参考。

Pd@MCM-48的壳层厚度对Suzuki偶联反应催化性能的影响

采用Stöber方法制备了以Pd纳米颗粒为核、介孔氧化硅(MCM-48)为壳的核壳型催化剂Pd@MCM-48。通过改变模板剂F127的投加量调节Pd@MCM-48壳层厚度。采用X射线衍射、N2-物理吸附、扫描/透射电子显微镜对催化剂的结构性质进行表征。研究催化剂壳层厚度对Suzuki偶联反应催化性能的影响。结果表明,核壳结构催化剂的平均壳层厚度在45.6~59.6 nm之间,随着壳层厚度增加,Suzuki偶联反应的催化活性逐渐降低,这可能由于较厚的壳层限制了反应物的有效扩散。然而,联苯的产率不受壳层厚度的影响。此外,催化剂可以通过简单回收并重复使用。在5次循环反应后,催化活性无明显下降且Pd浸出量可以忽略,主要归因于催化剂壳层的限域作用。

应用Suzuki偶联反应学习Hammett方程的实验教学设计

介绍了一个有机化学综合创新实验——应用Suzuki偶联反应来学习Hammett方程的实验教学方案。通过探究不同取代基底物对Suzuki偶联反应速率的影响,进一步得出Hammett方程的关系曲线图,结果表明苯硼酸上的吸电子取代基使反应速率减慢,而给电子取代基会加快反应速率,探索了Suzuki偶联反应中转金属化过程对偶联反应的影响。在进行文献调研、实验设计、实验操作、结果分析和报告撰写的过程中,学生既能学习Suzuki偶联反应的基本原理,更重要的是理解Hammett方程的意义,激发学生对有机化学的科研兴趣,提升学生综合素质。

Suzuki偶联反应的最新研究进展

Suzuki偶联反应是合成联芳烃化合物的最有效方法之一 ,近几年来一直是催化化学和有机化学的研究热点 .综述了最近几年来Suzuki偶联反应及其在有机合成中的应用研究进展 .

Suzuki芳基偶联反应研究进展

综述了Suzuki芳基偶联反应在机理、底物、催化剂、碱及反应条件等方面的研究进展。

十二烷基磺酸根插层水滑石负载纳米钯催化的Suzuki偶联反应(英文)

首次制备了十二烷基硫酸根(DS–)插层水滑石负载的纳米钯无膦配体型的Suzuki偶联反应催化剂.DS–进入到水滑石层间,使层间距从微孔增至2.9nm,从而有利于中等尺度的有机分子在催化剂表面的扩散.进一步以PdCl42–交换该水滑石得到DS–和PdCl42–双插层的水滑石.还原后可得到层间插有金属钯纳米团簇的水滑石.由于DS–插层后在水滑石层板间形成的空间有限,限制了Pd0团簇的进一步生长.作为一种亲油性的非均相催化剂,该类催化剂可有效促进卤代芳烃与苯硼酸的Suzuki偶联反应.催化剂循环使用5次后活性基本得以保持.

卟啉钯配合物催化Suzuki-Miyaura偶联反应的研究

大力发展非磷配体的钯催化C-C偶联具有重要的理论意义和应用价值。本文设计合成了3个结构稳定、毒性小的卟啉钯配合物,并利用1 H NMR和IR对其结构进行了表征。3个配合物的催化活性结果表明:四(甲氧基苯基)卟啉钯(配合物3,0.1%mol催化剂量)能够在甲苯中有效地催化溴代芳烃与芳基硼酸的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应,产率在32%～99%之间,TON值可达到6×104,同时反应过程中没有钯黑析出。

醚基化二茂铁基膦配体的合成及其对钯催化的Suzuki偶联反应的促进作用

通过乙酸1-(2-二苯膦基二茂铁基)-乙基酯和二甘醇反应,制得新的醚基化的二茂铁基膦配体2-二苯膦基二茂铁基-乙基-5-羟基-3-氧杂戊醚(产率77%),其结构经1H NMR1、3C NMR、31P NMR及MS鉴定。初步研究发现,该醚基化的二茂铁基膦可作为支持配体应用于钯催化的Suzuk i反应中,可催化溴代芳烃及带吸电子基的氯代芳烃与苯基硼酸偶联反应制得相应的联芳烃。催化反应数据表明,配体中的醚氧与Pd中心的配位作用对提高该Pd催化剂的催化性能有一定贡献。

钯纳米粒子/双亲性水滑石催化的水相中Suzuki偶联反应

设计合成了一种层间含有表面活性剂分子及纳米钯粒子的水滑石(LDHs)层状材料.设计方法是通过层间含表面活性剂负离子的LDHs与钯络负离子[PdCl42-]进行部分离子交换,得到贵金属络负离子与表面活性剂负离子共同插层的LDHs,再对金属络离子还原处理,最终得到被LDHs主体层板限域的客体纳米金属团簇.所得水滑石层状材料同时具有碱性、双亲性及金属纳米粒子催化位点三重功能,且层间距属于介孔范围,利于中长度有机反应分子的畅通.研究表明该材料对多种卤代芳烃与苯硼酸之间的水相中Suzuki偶联反应表现出优异的催化性能,催化剂具有高转化效率及良好的循环使用性.

钯-二茂铁配合物催化的Suzuki-Miyaura偶联反应

以4-甲基溴苯与苯硼酸的偶联为探针反应,在常规条件下研究了单膦和双齿膦二茂铁衍生物作为钯催化剂配体对Suzuki-Miyaura偶联反应的催化规律。结果表明,在所研究的配体中,PPFOMe(1-[2-(二苯基膦)二茂铁基]乙基甲基醚)与钯配位所得催化剂对该探针反应具有较好的催化活性。对于该溴代苯类与苯硼酸的Suzuki-Miyaura偶联反应体系,K2CO3比CsF促进效果更好,Pd(OAc)2比PdCl2催化效果更好。使用K2CO3作为促进剂,在110℃反应1h即可达到94%收率。在同一条件下对多种取代溴苯与苯硼酸反应均可得到90%以上产物收率的结果表明,该二茂铁基膦衍生物作为钯的配合物对于Suzuki-Miyaura偶联反应有很好的催化作用。

羽毛角蛋白稳定的钯纳米颗粒催化Suzuki偶联反应(英文)

采在温和条件下羽毛角蛋白负载的Pd纳米颗粒可高效催化水中溴代芳烃与苯硼酸的偶联反应,且具有官能团的广泛适用性,生成的联苯类化合物可在反应液中沉淀出来,具有很好的产率和纯度. 催化剂通过简单过滤可重复使用7次.

卤代芳烃和苯硼酸的Suzuki偶联反应研究进展

Suzuki偶联反应是形成C—C键的有效方法之一,在天然产物合成和药物中间体合成中发挥着重要作用,近年来一直是有机化学和催化化学的研究热点。本文综述了最近几年来Suzuki偶联反应及其在有机合成中的应用研究进展,叙述了Suzuki偶联的原理,对以Pd、Ni、Cu及其它催化剂在Suzuki偶联反应中的应用进行了重点论述,并对Suzuki偶联反应的应用进行了阐述。

P⌒O环钯配合物的合成及对Suzuki交叉偶联反应的催化性能

对水溶性的二苯基膦丙酸钠(PROPANa)的合成方法进行了改进,将M ichael加成和皂化反应一步完成,简化了操作,收率为87%。研究了它的Pd(Ⅱ)配合物催化对溴甲苯与对氟苯硼酸的交叉偶联反应,结果表明,该类配合物室温下,水/有机两相体系中催化对溴甲苯与对氟苯硼酸的交叉偶联反应,产率达97%,具有很高的催化活性。

3,5-二(4-甲基苯基)吡啶的Suzuki偶联合成及其光学性能

以3,5-二溴吡啶和对甲基苯硼酸为原料,醋酸钯为催化剂,经Suzuki偶联反应合成了3,5-二(4-甲基苯基)吡啶(1),收率73%,其结构和性能经1H NMR,13C NMR,IR,元素分析,UV-Vis,FL和X-射线单晶衍射表征。结果表明:1(CCDC:1509844)属正交晶系,空间群P212121,晶胞参数a=6.447 8(12),b=7.240 2(14),c=29.890 0(6),β=90°。1为非平面刚性共轭分子,荧光量子产率13.9%。