过渡金属催化硝基化合物的还原羰基化反应研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨莉 |
| 答辩日期 | 2018-11-22 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 夏春谷 ; 李福伟 ; 丁勇 |
| 关键词 | 硝基化合物 过渡金属 还原羰基化反应 羰基化合物 选择性控制 Nitro compound Transition metal Reductive carbonylation Carbonyl compound Selective control |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 其他题名 | 无 |
| 英文摘要 | 有机硝基化合物在有机合成、日用化学品和国防等领域占有举足轻重的地位，传统上，有机硝基化合物用于合成染料和炸药。鉴于有机硝基化合物简单易得和进一步转化的多样性，目前已成为合成多功能含氮复杂目标分子的良好氮源。因此有机硝基化合物的催化转化是近年来有机合成化学和催化化学领域的研究热点之一。本文充分利用CO的还原性和羰基源，以CO还原芳香硝基化合物为基础，同时发生插羰反应，成功发展了一些制备多功能酰胺和氮杂稠环化合物的新型催化反应体系及方法。 1、发展了一种区域选择性可控的高效制备五元环和六元环内酰胺的新方法：基于底物邻硝基苯乙烯衍生物的两个反应位点—C=C双键和硝基基团，通过控制反应条件，可以从不同的反应位点启动反应，从而选择性地合成五元环和六元环内酰胺。在PdCl2/PPh3/B(OH)3催化体系下，反应从C=C双键反应位点启动，首先发生氢羧基化反应生成相应的α-芳基丙酸中间体（分离证实），随后发生硝基半还原和环化得到N-羟基吲哚啉-2-酮（分离证实），最后N-羟基吲哚啉-2-酮在钯催化下被CO还原得到五元环状内酰胺—吲哚啉-2-酮，产率可达95%；在Pd(TFA)2/BINAP/TsOH•H2O催化体系下，从硝基反应位点启动反应，硝基被完全脱氧得到氮宾中间体，然后发生CO插入生成异氰酸酯（原位核磁和分离证实），最后环化得到六元环状内酰胺—喹啉-2-酮，产率可达98%。利用该方法可以高效地实现抗精神药物阿立哌唑（Aripiprazole）的克级合成，总产率高达77%。 2、实现了芳香硝基化合物与烯烃的分子间选择性可控的酰胺化反应。研究发现，钯前驱物的抗衡阴离子对反应的化学选择性和区域选择性均有重要的影响。在K2PdCl4/dppf/B(OH)3催化体系下，基于详细的机理研究实验，我们提出了不同于芳香胺的酰胺化反应机理，此反应先后经历芳香亚硝基化合物、氮宾配合物（原位捕获实验和对照实验证实）和烯酰胺（可分离）三种关键中间体，最后烯酰胺在CO和钯催化剂协助下被加氢还原得到支链产物，该反应体系对卤素、酮、酯、氰基均可很好地兼容，甚至醛基也能兼容，并且选择性和活性都很高。另外利用该方法可以在温和的条件下克级制备除草剂—敌稗。 3、利用简单易得的邻硝基苯乙炔衍生物为反应底物，原子经济性极高的CO为还原剂和羰基源，通过多步串联反应实现了两次羰基化反应，最终得到氮杂稠环羰基化骨架化合物。 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/25215]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_OSSO国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院兰州化学物理研究所; |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨莉. 过渡金属催化硝基化合物的还原羰基化反应研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2018. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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