Heck反应及金属催化偶联反应
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PVC。PP.Pd对Heck反应的催化性能
许锋明 (新疆中泰化学股份有限公司 新疆乌鲁木齐830000)
摘要本文通过研究高分子材料聚氯乙烯负载胺一钯配合物的制备并探讨其催化性能,以聚氯乙烯为原料,通过胺化反应
得到聚氯乙烯多乙烯多胺,进一步制得聚氯乙烯多乙烯多胺负载钯配合物(PVC-PP—Pd),观察其在不同反应条件
下对碘苯与丙烯酸的Heck反应的催化性能。由此得出PVC—PP—Pd在空气氛围中即可有效地催化碘苯与丙烯酸的 反应,在100 ̄(2和较少的催化剂用量下,可较高产率地生成反式取代产物,而且便于回收,重复使用性能较好。因此,
PVC-PP-Pd是Heck反应良好的负载型催化荆。
关键词聚氯乙烯Pd负载型催化剂Heck反应
过渡金属催化剂催化卤代芳烃和乙烯基化合物的C—C
偶联反应(Heek反应),是立体选择地形成C—C键的重要
方法,在药物合成中具有广泛的应用。Heck反应催化剂中最 常用的过渡金属是钯,传统的均相钯催化剂虽有较高的催
化活性,但在反应过程中易产生钯黑,并且在反应结束后难
以与反应液分离,影响了Heck反应的工业应用,因此,开发
能克服上述缺点的负载钯多相催化剂有着重要的理论和实
际意义,也是绿色化学的一个主要目标。负载钯催化剂常用 的固体材料一般有高分子材料、碳、无定形Si02、沸石和分
子筛等;常用的配体为单齿、高位阻和供电子能力强的三芳
基膦,但由于其不利于工业化,胺配体成为近年来的一个研
究热点。本研究以聚氯乙烯为原料,采用混合物多乙烯多胺
作为功能化试剂,制得聚氯乙烯多乙烯多胺,并对其与钯的
配位反应条件进行优化。研究了该催化剂催化碘苯与丙烯 酸的Heek反应的性能。
一、材料和方法 1.试剂与仪器。聚氯乙烯fPvc),平均聚合度为1100,120~
160目;多乙烯多胺(C.P.);其他试剂均为市售的分析纯。
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1 / 4 偶联反应
——《百度百科》
自由基偶联反应
酯等羰基化合物在金属还原下,会形成双分子偶联产物(偶姻反应)。例如:
COOEtNa, PhCH3OOH
COOEtCOOEtOHONa, PhCH3
芳基重氮盐与不饱和化合物在氯化亚酮的作用下,可以发生芳基化反应(Meerwein 反应)。例如:
PhN2++OCOCH3CH3CuCl37oCH3CPhO
N2+ Cl-O2NOOOONO235-45%+CuCl
1924年Gomberg和Bachmann发现,芳香重氮盐在碱性条件下与其它芳香族化合物偶联生成联苯或联苯衍生物。反应是通过自由基历程进行的。
N2+Cl-+NaOH
五、过渡金属催化偶联反应
偶联反应(Coupling reaction)是两个化学实体(或单位)结合生成一个分子的有机化学反应。狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的碳-碳键生成反应,根据类型的不同,又可分为交叉偶联和自身偶联反应。下面对各种偶联反应作简单介绍。
1)Wurtz-Fittig反应
1855年,法国化学家Wurtz发现卤代烷和金属钠作用后,生成了含碳原子数增加1倍的烷烃。上述反应对伯卤代烷较为适宜,叔卤代烷则形成烯烃。反应可能形成有机钠中间体,属于SN2历程。例如:
EtOOCI2Na, PhCH3COOEtEtOOC
德国化学家费提希用金属钠、卤代烷和卤代芳烃一起反应,得到了烷基芳烃,称为“武真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。
2 / 4 尔兹-费提希反应”。本法收率较高,副产物容易分离,是一种重要的制备烷基芳烃方法。
2)Glaser偶联反应
1869年,Glaser发现末端炔烃在亚铜盐、碱以及氧化剂作用下,可以形成二炔烃化合物。例如:
CuCl, NH4ClO260%
3)Ullmann反应
Ullmann 偶合反应是有机合成中构建碳—碳键最重要的方法之一。Ullmann偶合反应首次报道1901年, 它通常是利用铜作为催化剂, 催化卤代芳烃发生偶合反应生成联苯及其衍生物。一般反应式为:
DOI:10.1002/anie.200602761
Palladium-BasedCatalyticSystemsfortheSynthesisof
ConjugatedEnynesbySonogashiraReactionsand
RelatedAlkynylations
HenriDoucet*andJean-CyrilleHierso*
Angewandte
ChemieKeywords:
alkynes·cross-coupling·heterogeneous
catalysis·palladium·sonogashira
reactionsH.DoucetandJ.-C.HiersoReviews
2007Wiley-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA,WeinheimAngew.Chem.Int.Ed.2007,46,834–8711.Introduction
Thepalladium-catalyzedcross-couplingbetweensp2-
hybridizedcarbonatoms(C(sp2))aryl,heteroaryl,andvinyl
halidesandsp-hybridizedcarbonatomsofterminalacety-
lenes(C(sp))pertainstothefamilyofmodernandextremely
powerfulsyntheticmethodsforthesynthesisofimportant
organicintermediates.Theconjugatedpsystemsresulting
fromalkynylationreactions—conductedeitherwithalkynyl-
metalreagentsordirectlywithterminalalkynes—arebuild-
有机化学四大偶联反应
有机化学中的偶联反应是合成有机分子的重要方法之一,广泛应用于药物合成、材料科学等领域。以下介绍有机化学的四大偶联反应。
第一种偶联反应是格氏偶联反应(Giemsa),它是20世纪初由法国化学家格氏首次提出的。这种反应是通过有机金属化合物与芳香化合物进行反应,形成碳-碳键。通常使用有机锡化合物和芳香卤化物作为底物,在碱性条件下,在加热的情况下进行反应。这种反应是高度选择性的,并且能够合成具有天然产物活性的有机化合物。
第二种偶联反应是索尼赫德烯偶联反应(Suzuky-Miyaura),该反应是由日本化学家索尼赫德和宫浦在20世纪70年代提出的。这种反应是通过有机金属化合物与芳香卤化物进行反应,形成碳-碳键。通常使用有机锌化合物或有机硼化合物和芳香卤化物作为底物,在碱性条件下,在加热的情况下进行反应。索尼赫德烯偶联反应是高度选择性的合成方法,可以合成具有天然产物活性的有机化合物。
第三种偶联反应是肾上腺素偶联反应(Heck),是由丹麦化学家肯格赫首次提出的。这种反应是通过有机金属化合物与不饱和化合物(通常是烯烃)进行反应,形成碳-碳键。通常使用有机铜化合物和不饱和化合物作为底物,在碱性条件下,在加热的情况下进行反应。肾上腺素偶联反应具有高效、高选择性和底物适用范围广的特点,广泛应用于药物合成和天然产物的全合成。 第四种偶联反应是叠氮偶联反应(Azide-Alkyne),又称为"CuAAC"反应,由美国化学家哈斯利首次提出。在这种反应中,叠氮化合物与炔烃发生反应,生成1,4-二取代三氮唑化合物。这种反应是通过铜催化剂的存在实现的,即铜催化的炉二碳合成反应。这种反应具有高效、高选择性和底物适用范围广的特点,并且它是药物合成中的重要方法。
以上是有机化学的四大偶联反应的介绍。这些偶联反应不仅拓宽了有机合成的范围,还为合成具有特定结构和功能的有机化合物提供了重要的手段。研究人员可以根据这些偶联反应的特点选择合适的反应体系,并结合自己的研究目标进行合成路线的设计。通过熟练掌握这些偶联反应,并加以创新,有机化学研究人员可以为药物化学、材料科学等领域的发展做出贡献。