廉價(jià)金屬催化惰性C-C鍵斷裂合成酯和N-雜環(huán)化合物的研究.pdf

1、碳碳鍵是有機(jī)化合物中的最基本的化學(xué)鍵。碳碳鍵的斷裂在有機(jī)合成中具有重要的意義，由此可以直接實(shí)現(xiàn)以簡單的原料來合成各種有機(jī)化合物。惰性碳碳鍵的斷裂在有機(jī)合成中仍然是一個挑戰(zhàn)性的研究課題，其主要是通過貴重金屬催化來實(shí)現(xiàn)，而廉價(jià)金屬催化斷裂碳碳鍵的報(bào)道較少。銅和鐵作為兩種常用的廉價(jià)金屬，具有廉價(jià)易得、低毒等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成。
　　本文以廉價(jià)的銅和鐵為催化劑，綠色環(huán)保的氧氣為氧化劑，通過碳-氫鍵氧化、碳-碳鍵斷裂，構(gòu)建碳-雜鍵，合

2、成了苯甲酸酯類化合物和N-雜環(huán)化合物。實(shí)驗(yàn)過程通過氣相、氣質(zhì)聯(lián)用監(jiān)測，目標(biāo)產(chǎn)物通過核磁共振進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測及分析。本論文的主要內(nèi)容如下：
　　(1)以銅為催化劑，氧氣為氧化劑，催化氧化芐基腈與醇或酚合成苯甲酸酯類化合物。實(shí)驗(yàn)得出最優(yōu)反應(yīng)條件為：底物(0.2 mmol)，醇(1.2 eq.)，Cu(OAc)2(50 mol％)，乙腈(1 mL)，O2(1 atm)，25 mL tube，120 oC，24 h。在該反應(yīng)體系下，含有吸電子

3、或給電子基團(tuán)的芐基腈都可以與醇反應(yīng)生成相應(yīng)的酯；易氧化的酚類化合物在該反應(yīng)體系下亦具有良好的兼容性，反應(yīng)產(chǎn)率68-89%。并通過控制實(shí)驗(yàn)，對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　(2)以鐵為催化劑，氧氣或空氣為氧化劑，能實(shí)現(xiàn)芳基乙酸類化合物與鄰取代苯胺反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)得出最優(yōu)反應(yīng)條件為：底物(0.2 mmol)，羧酸(1.2 eq.)，F(xiàn)eCl3(10 mol%)，DMF(1.0 mL)，100 oC，O2(1 atm)，10 mL tube，12