镍和钴催化的双导向C-H键官能化研究

发布时间：2024-03-28 05:45

　　相比于传统的偶联反应,导向基团辅助的过渡金属催化C-H键官能化具有步骤简捷和原子经济性的特点,已经发展成为一类重要的有机合成方法。在过去的几十年中,通过过渡金属催化的芳烃sp2C-H官能化来构筑新的C-C或C-X键反应已经取得了重大进展。但是,由于sp3C-H的惰性,因此实现其高效的选择性官能化一直是化学家们研究的难点所在。同时,使用钯、铑、钌、以及铱等贵金属催化的碳氢键官能化反应已经获得了重大的突破,然而发展对于环境更加友好以及廉价的过渡金属催化剂实现C-H键的官能化具有深远的意义。本论文主要以廉价金属镍和钴催化的双齿导向辅助的C-H键官能化为研究内容,重点研究了镍催化的sp3 C-H键的官能化反应。主要研究内容如下:1.镍催化的脂肪酰胺β-C(sp3)-H键硫醚化反应含硫分子作为有机合成中的多功能中间体,具有特殊的生物活性。因此,C-S键的构筑方法作为一种重要的转化,在现代合成有机化学中占有重要地位。传统构建C-S键的方法一般局限于金属硫化物与有机卤化物的缩合以及偶联反应。本论文研究了在8-氨基喹啉双齿导向基团辅助下镍催化sp3 C-H键的β-硫醚化反应,从而制得相应的 β-硫代羧...

【文章页数】：358 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 过渡金属催化的双导向碳氢键官能化反应概述
    1.1 引言
    1.2 双齿导向基团辅助的碳氢键官能化反应
        1.2.1 双齿导向基团辅助的碳氢键芳基化反应
        1.2.2 双齿导向基团辅助的碳氢键烯基化反应
        1.2.3 双齿导向基团辅助的碳氢键烷基化反应
        1.2.4 双齿导向基团辅助的碳氢键炔基化反应
        1.2.5 双齿导向基团辅助的碳氢键环化反应
        1.2.6 双齿导向基团辅助的碳氢键活化构筑碳杂键
    本章小结
    参考文献
第2章 镍催化的脂肪酰胺β-C(sp³)-H键硫醚化反应
    2.1 研究背景
    2.2 反应条件的优化
    2.3 反应底物的拓展
    2.4 1-甲基-N-(8-喹啉基)-环丁烷甲酰胺的硫醚化反应
    2.5 反应机理研究
    2.6 实验部分
    2.7 化合物结构表征
    本章小结
    参考文献
第3章 镍催化芳烃和烯烃邻位硫醚化反应
    3.1 研究背景
    3.2 反应条件的优化
    3.3 反应底物的拓展
    3.4 自由基捕获实验
    3.5 实验部分
    3.8 化合物结构表征
    本章小结
    参考文献
第4章 镍催化脂肪酰胺与端炔反应合成五元内酰胺
    4.1 研究背景
    4.2 反应条件的优化
    4.3 反应底物的拓展
    4.4 反应机理研究
    4.5 实验部分
    4.6 化合物结构表征
    本章小结
    参考文献
第5章 镍催化脂肪酰胺sp³ C-H键与端炔的选择性烯基化反应
    5.1 研究背景
    5.2 反应条件的优化
    5.3 反应底物的拓展
    5.4 钴催化脂肪酰胺sp³ C-H键与端炔的烯基化反应
    5.5 反应机理研究
    5.6 导向基团的移除以及烯基化产物的应用
    5.7 实验部分
    5.8 化合物结构表征
    本章小结
    参考文献
第6章 钴催化芳烃以及烯烃的邻位酰氧化反应
    6.1 研究背景
    6.2 反应条件的优化
    6.3 反应底物的拓展
    6.4 导向基团的移除以及硫酸银的回收利用
    6.5 反应机理
    6.6 实验部分
    6.7 化合物结构表征
    本章小结
    参考文献
总结与展望
附录一 化合物一览表
附录二 缩略语(Abbreviations)
附录三 部分化合物的谱图
博士期间发表的论文



本文编号：3941091