铜催化乌尔曼反应的研究
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铜促Ullmann C-N偶联反应的研究进展陈雯;刘学民;葛新;陈新志;钱超【期刊名称】《高校化学工程学报》【年(卷),期】2018(032)002【摘要】铜催化Ullmann偶联反应是构筑C-N成键的重要方法之一.配体的引入,使得Ullmann反应更加温和,如反应温度更低、较少的催化剂负载量、绿色介质等.合适的配体能使各种芳基卤化物与含氮化合物以良好的收率生成相应的偶联产物,因此配体的设计与使用显得至关重要.研究根据配体的类型如N-N类、N-O类和O-O类等,综述了近几年来铜催化Ullmann C-N偶联反应的最新研究进展.简要介绍了不同催化体系的催化活性、底物适用性、反应选择性和反应机理的特点.【总页数】12页(P243-254)【作者】陈雯;刘学民;葛新;陈新志;钱超【作者单位】江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122;江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122;浙江省化工高效制造技术重点实验室,浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027;浙江省化工高效制造技术重点实验室,浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027;浙江省化工高效制造技术重点实验室,浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TQ24【相关文献】1.C-N偶联反应制备芳胺研究进展 [J], 李立冬;杨永;吴玉芹2.以氨为氮源的C-N偶联反应研究进展 [J], 杨琴3.Ullmann偶联反应催化剂研究进展 [J], 郭晓燕;徐爱菊;王奖;贾美林;照日格图4.铜催化下C-N偶联反应研究进展 [J], 尹浩;王露露;陈家威;李呼努;马威;李志忠;李怡;5.铜催化下C-N偶联反应研究进展 [J], 尹浩;王露露;陈家威;李呼努;马威;李志忠;李怡因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铜催化叠氮—炔[3+2]环加成/乌尔曼偶联的串联反应研究的开题报告本文将对铜催化叠氮—炔[3+2]环加成/乌尔曼偶联的串联反应进行研究,主要包括以下几个方面的内容:一、研究背景叠氮化合物是一类重要的中间体,可以通过简单的反应合成。
同时,炔是一种比较容易处理的底物,在许多有机合成反应中得到广泛应用。
因此,将叠氮化合物和炔联合起来进行反应,可以得到各种有机化合物。
其中,叠氮—炔[3+2]环加成是一种重要的反应,可以在环境温和的条件下进行,从而得到具有高度结构和生物活性的五元杂环化合物。
而乌尔曼偶联反应则是一种重要的碳—氮偶联反应,可以制备出各种有机氮化合物。
二、研究目的本研究旨在通过铜催化叠氮—炔[3+2]环加成和乌尔曼偶联的串联反应,合成出一系列五元杂环和有机氮化合物,并探讨其反应机理。
三、研究内容与方法1. 合成一系列带有不同官能团的叠氮化合物和炔基底物,通过铜催化反应进行叠氮—炔[3+2]环加成和乌尔曼偶联的串联反应;2. 检测反应产物,通过核磁共振、红外光谱等手段进行结构表征,并计算出反应产物的收率和立体选择性;3. 探讨反应机理,通过控制反应条件和原料,检测反应中的中间体以及可能的反应路径,从而分析反应机理;4. 进一步优化反应条件,探讨反应的可扩展性和应用性,为该反应的实际应用提供基础数据。
四、研究意义1. 探究铜催化的叠氮—炔[3+2]环加成/乌尔曼偶联的串联反应机理,为有机化学领域的反应机理研究提供新思路和方法;2. 合成出一系列五元杂环和有机氮化合物,在有机化学、医药化学等领域具有潜在的应用价值;3. 为该反应的优化和工业化生产提供基础数据和理论依据,推动该反应在实际应用中的发展。
铜催化乌尔曼反应的研究的开题报告题目:铜催化乌尔曼反应的研究摘要:乌尔曼反应是一种重要的有机合成反应,它可以在无需使用活化剂的情况下在卤代芳烃和胺之间构建C-N键。
铜催化乌尔曼反应是该反应的一种新型方法,其具有高效、环保、可持续等特点,并在有机合成中得到广泛应用。
本文旨在介绍铜催化乌尔曼反应的反应机理、影响因素以及后续反应的提升等方面的研究进展,为该反应研究提供参考。
关键词:铜催化;乌尔曼反应;C-N键;反应机理;影响因素;反应提升一、背景与意义在有机化学领域中,C-N键是一种重要的化学键,常在药物和天然产物合成中使用。
传统的构建C-N键的方法包括氨基化反应、亲核取代反应、偶极加成反应等。
在这些反应中,需要使用的试剂和条件较多,且合成出来的产物的纯度和收率都比较低,因此需要寻找一种新的反应方法来解决这一问题。
乌尔曼反应作为一种有效的,无需进行活化的C-N键构建方法,在有机合成中获得了广泛应用。
在传统的乌尔曼反应中,需要使用高价的钯或银催化剂,且反应条件苛刻。
因此,开发一种更高效、环保、经济实用的反应方法是非常必要的。
铜催化乌尔曼反应是一种新型的乌尔曼反应方法。
铜是一种常见的、低毒的、环保的催化剂,其在乌尔曼反应中的应用也得到了广泛的研究。
相比于传统的乌尔曼反应方法,铜催化乌尔曼反应方法具有成本低、底氧化、反应条件温和等优点,其反应条件中没有碱性条件存在,所以是一种温和的方法。
二、铜催化乌尔曼反应的反应机理铜催化乌尔曼反应的反应机理如下:首先,铜催化剂通过氧化还原反应,由铜(I)转变为铜(II)离子,并与卤代芳烃发生亲电取代反应,产生铜(I)咪唑配合物。
其次,铜(I)咪唑配合物与胺结合,形成铜(I)咪唑-氨胺复合物,然后通过电子转移反应,铜催化剂的氧化态得以还原,形成胺根离子。
最后,胺根离子从催化剂上脱离,与铜(I)咪唑配合物发生消除反应,生成C-N键产物和铜(I)离子,同时铜(I)离子在氧化剂的作用下被还原为铜催化剂。
乌尔曼反应(Ullmann)乌尔曼反应(Ullmann)是指卤代芳香族化合物与Cu共热生成联芳类化合物的反应。
这个反应是德国化学家 Fritz Ullmann 在1901年发现的,因此叫乌尔曼反应(Ullmann)。
该反应是形成芳-芳键的最重要的方法之一。
经过历代前贤研究发展,现在合成中最常用的是碘化亚铜催化下的芳香C-N偶联反应。
反应机理:[1]Scheme 1 Reactionmechenism of Ullmann该反应分四个阶段:第一阶段,配体二胺和亚铜配合生产偶合铜;第二阶段,芳基氮原子被吸引参与偶合,形成四元耦合态;第三阶段,脱除一个卤化氢,回到三元偶合态;第四阶段,卤代芳烃参与偶合,并最终形成稳定的偶合产物,二胺和铜配体回归原始状态,继续参与下一分子催化偶联。
反应影响因素:芳香胺基底物、卤代芳烃、Base的选择、溶剂、温度。
反应示例:YJFX-1216-A (15.0 mmol) and SM1 (16.5 mmol) were dissolved in Toluene/THF (v/v=8/2). N,N'-Dimethyl-ethane-1,2-diamine (3.0mmol), CuI (3.0 mmol) and K3PO4 (45 mmol) were added tothe solution, the mixture was stirred at 80-90°C under nitrogen for 2 hours. H2O(5V) was added into the mixture, the mixture was extracted with EtOAc (5V*2).The organic layer was dried with anhydrous Na2SO4 andconcentrated, and the residue was purified by column chromatography to give product as a colorless solid.经验总结:1.反应中铜和配体不局限与催化量,可根据需要,多加点,实验证明,多加点确实反应很快,其中配体不加,确实不反应,因此,反应确实需要这个配体和铜偶联,之后才继续促进反应。