过渡金属催化芳烃C-H键的氰基化反应

发布时间：2017-10-06 02:09

  本文关键词：过渡金属催化芳烃C-H键的氰基化反应

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【摘要】：芳基腈作为重要的结构单元,广泛存在于染料、农药、医药与天然产物中,因此芳烃的氰基化反应在有机合成中是极具吸引力的研究课题。近十年,利用过渡金属催化C-H键的氰基化反应成为合成芳腈化合物的主流。它可以避免一般合成方法中反应条件苛刻、氰基来源剧毒等劣势。本论文开发了一个三甲基氰硅烷(TMSCN)作为氰基来源,钯催化的双齿配位导向基团的芳烃的氰基化反应体系。以酰胺为导向官能团,分别设计了单齿的N-(1-萘基)苯甲酰胺,2-氯-N-(1-萘基)烟酰胺,N-(8-喹啉)苯甲酰胺,和双齿N,O配位的N-(1-萘基)呋喃-2-甲酰胺及N,N配位的N-(1-萘基)吡啶甲酰胺。通过条件筛选与反应对比,选择N,N双齿导向的吡啶甲酰胺为底物,并合成17个带有不同取代基的N-(1-萘胺)吡啶甲酰胺衍生物。开发了一个以Pd(PPh3)4为过渡金属催化剂,Me3SiCN为方便、易得的氰基化试剂的反应体系。对反应体系中所用的催化剂及其用量、氧化剂、氰基化试剂及其用量、反应溶剂、反应温度、反应时间和反应气氛等条件进行优化,确立了最佳反应条件后,对底物进行扩展。利用该反应体系合成一系列芳腈化合物。最后,对该反应的机理进行了探讨。
【关键词】：芳腈化合物 钯催化 三甲基氰硅烷 双齿配位导向基团 氰基化反应
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.251
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-28
• 1.1 概述8-9
• 1.2 过渡金属催化氰基化反应的机理9-11
• 1.3 过渡金属催化芳烃的氰基化反应研究进展11-26
• 1.3.1 钯催化芳烃C-H键的氰基化反应12-17
• 1.3.2 铜催化芳烃C-H键的氰基化反应17-23
• 1.3.3 其他过渡金属催化芳烃C-H键的氰基化反应23-26
• 1.4 论文设计26-28
• 第2章 N-（1-萘基）芳酰胺的合成28-49
• 2.1 引言28
• 2.2 试剂与仪器28-29
• 2.2.1 原料与试剂28-29
• 2.2.2 仪器型号及测试条件29
• 2.3 实验部分29-40
• 2.3.1 1-萘胺类中间体的制备29-36
• 2.3.2 N-（1-萘基）芳酰胺的合成过程36-40
• 2.4 产品结构与表征40-48
• 2.5 本章小结48-49
• 第3章 金属钯催化双齿导向的C-H键氰基化反应49-69
• 3.1 引言49
• 3.2 试剂与仪器49-50
• 3.2.1 原料与试剂49
• 3.2.2 仪器型号及测试条件49-50
• 3.3 实验部分50-51
• 3.4 结果与讨论51-68
• 3.4.1 不同导向官能团底物的对比51-53
• 3.4.2 催化剂及其用量对反应的影响53-54
• 3.4.3 氧化剂对氰基化反应的影响54-55
• 3.4.4 反应溶剂对氰基化反应的影响55-57
• 3.4.5 反应温度及时间对氰基化反应的影响57-58
• 3.4.6 TMSCN的用量对氰基化反应的影响58-59
• 3.4.7 反应气氛对氰基化反应的影响59
• 3.4.8 取代基团对氰基化反应的影响59-60
• 3.4.9 反应机理的探讨60-61
• 3.4.10 产品结构与表征61-68
• 3.5 本章小结68-69
• 结论与展望69-70
• 参考文献70-78
• 附图78-107
• 致谢107-108
• 攻读硕士学位期间的学术成果108

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本文编号：980114