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Cu（acac）2催化酰胺与卤代烃偶联反应研究张政;王燕虾;陈宇;徐嗣昌;袁宇【摘要】Amide cross-coupling reactions involving C -N have an important application value .The amide arylation reaction was achieved under a very mild condition with copper acetylacetonate as a catalyst and potassi -um carbonate as a base .Only 10 mol%of the catalyst can achieve a good catalytic effect .%酰胺参与的C-N交叉偶联反应有着重要的应用价值。
研究得乙酰丙酮铜盐催化，碳酸钾作为碱性试剂的酰胺芳基化反应很温和，且只使用10 mol％的催化量催化剂就能达到很好的催化效果。
【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P43-45,65)【关键词】酰胺;交叉偶联;卤代烃【作者】张政;王燕虾;陈宇;徐嗣昌;袁宇【作者单位】扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002; 上海新亚药业邗江有限公司，江苏扬州225127;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002;扬州大学化学化工学院，江苏扬州225002【正文语种】中文【中图分类】O623.130 引言狭义的偶联反应是涉及有机金属催化剂的生成C-N键的反应，可分为交叉偶联[1]和自身偶联反应[2]。
亲电性不饱和碳和亲核性碳、氮等杂原子经过过渡金属的催化可直接成键，在有机合成上这种C-C和C-N等杂原子键的形成方法具有重要用途，特别为合成一系列芳基烯烃和炔烃化合物开辟了新的途径[3]。
水相中铜催化的偶联反应摘要在胺的、醇、硫醇等的芳基偶联反应中，铜是一种强有力催化剂，但是，这些是在有毒的有机溶剂中进行的。
因此，使用温和的和良性的水作为溶剂已经引起了关注。
这里回顾了最近的铜催化的水相中的偶联反应。
并且对于水相反应中水的作用和铜催化的C-N键的形成进行了简述。
引言在过去的几年当中，对于碳杂键的建立，铜催化剂被认为是一种有效的物质，并且在工业生产中得到了使用。
在这一类型的反应中，许多的温和的不同于以往在反应中使用的有害的有机溶剂水被开发。
这一工作实现了绿色化学的目标，避免了少量的有机溶剂带来的环境污染问题。
在许多的绿色溶剂中水是比较理想的[1]。
水被认为是一种比较好的良性溶剂。
在化工的生产中，水是一种消费较低、安全、使用和绿色的物质。
而在偶联反应中水不仅是一种好的溶剂而且还影响着反应的速度。
水的作用在反应中，催化剂和化学计量的水在提高反应速率和化学反应选择和立体选择性上都有很大的影响[2]。
据报道一些研究的工作者认为水能够加速反应，这主要归咎于有机物质的疏水作用。
在反应中，由于有机物质不溶于水中这样它们能够和好的聚集在一起，紧密的接触而更好的反应。
这是因为反应物的非极性部分不能与水有很好的相容性而致，同时这对于在许多的有机溶剂中的反应有较好的立体和电子效应的影响[3]。
然而,在么有加溶剂的情况下，让有机反应物很好的接触却没有得到好的产率，这可能是由于水的加入形成氢键的作用吧！另一方面，有报道说，某些在水中发生的反应的加速和得到很高的产率的现象是因为有机反应物只能在水相的表面，以致这一反应发生在水相和有机相的界面一点接着一点地发生[4]。
报道还说在这样的反应体系中，不均匀性是加速反应的必要条件同时报道不均匀不是提高产率的原因。
报道还说氢键是发生加速反应的重要因素而不是前面说的由于紧密接触引起的。
最近有报道支持这一说法[5]，有人通过研究水分子在水和油界面的行为，得出水分子在界面容易和产物形成氢键。
铜催化的偶联反应作者：佟林来源：《科技创新与生产力》 2016年第7期佟林（江苏蓝丰生物化工股份有限公司，江苏新沂 221400）摘要：文章介绍了铜催化偶联反应，设计了铜催化偶联反应实验步骤并优化了反应条件，讨论了反应条件的优化与筛选、反应溶剂的选择、反应碱的选择、催化剂量的选择、目标产物的核磁表征，指出在铜催化C-S偶联反应中，以KOH为碱、DMSO为溶剂的超强碱体系催化碘代芳烃与硫酚发生偶联反应，收率较高。
关键词：铜催化；交叉偶联；Ullmann；二苯硫醚中图分类号：O643.32；O625.72 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.07.106收稿日期：２０16－03－30；修回日期：２０16－05－06作者简介：佟林（1985-），男，江苏新沂人，助理工程师，主要从事应用化学研究，E-mail：379166092@。
C-N，C-O，C-S结构广泛存在于具有生理活性的天然产物、药物及聚合物材料中。
C-X（N，O，S）键的形成是有机化学中重要反应之一，利用该反应可以合成很多复杂结构的分子。
过渡金属催化的Ullmann偶联反应是实现此类化学键合成反应中最为常用且有效的一种手段。
过渡金属催化的交叉偶联反应条件温和，可以高效地合成一系列包含C-X（N，O，S）键的芳基化合物，从而在染料、医药、农药、日用化工品以及高聚物的制备中有着广泛的应用[1-2]。
1 铜催化偶联反应简介与Pd催化方法相比，Cu催化方法价廉易得，并对环境相对友好，近年来受到人们的普遍关注。
传统的Cu催化体系需要高温、强碱、计量的Cu或Cu盐、较长反应时间等比较苛刻的条件。
经研究发现，合适配体的应用有助于提高Cu催化反应的活性，人们开始倾向于寻找更加温和高效的配体来促进该反应，研究取得了一定的进展，尤其是对于芳基卤化物的研究。
经过几十年的发展，Cu催化剂实现C-X（N，O，S）交叉偶联反应不仅成为有机合成研究的一个新热点、过渡金属催化领域中的一个新动向，而且成为化学工业绿色化进程中的一个挑战性课题[3-9]。
chan-lam偶联反应反应条件Chan-Lam偶联反应是一种重要的有机合成方法，可以将芳香胺与烯酮或烯醇进行偶联反应，形成二取代的吡啶酮或吡啶醇化合物。
这种反应在药物合成和天然产物合成中具有广泛的应用。
下面将介绍Chan-Lam偶联反应的反应条件及其影响因素。
1. 反应条件Chan-Lam偶联反应的反应条件相对温和，一般在常温下进行。
反应体系中通常需要一种催化剂和一种碱。
常用的催化剂有钯、铜等，常用的碱有碳酸钾、碳酸钠等。
此外，反应中还需要有合适的溶剂，常用的溶剂有二甲基亚砜、二甲基甲酰胺等。
2. 反应机理Chan-Lam偶联反应的机理是通过催化剂将芳香胺中的氨基与烯酮或烯醇中的活性氢原子发生反应，形成新的键合。
具体机理可以分为两个步骤：首先，催化剂与芳香胺发生配位作用，生成活性中间体；然后，活性中间体与烯酮或烯醇发生反应，生成偶联产物。
整个反应过程中，催化剂起到了关键的作用。
3. 影响因素3.1 催化剂选择催化剂的选择对Chan-Lam偶联反应的效果有重要影响。
常用的催化剂有钯催化剂和铜催化剂。
选择合适的催化剂可以提高反应的效率和产率。
3.2 碱的选择碱的选择也会对反应的效果产生影响。
碱的作用是中和反应中生成的酸性中间体，促进偶联反应的进行。
常用的碱有碳酸钾、碳酸钠等。
不同的碱对反应的效果可能有所差异，需要根据具体反应来选择合适的碱。
3.3 底物的选择底物的选择也是影响反应的关键因素之一。
底物的结构和活性会影响反应的进行和产物的选择性。
在进行Chan-Lam偶联反应时，需要根据具体需要选择合适的底物。
3.4 溶剂的选择溶剂的选择对反应的效果和产率也有一定影响。
一般来说，选择合适的溶剂可以提供良好的反应环境，有利于反应的进行。
4. Chan-Lam偶联反应的应用Chan-Lam偶联反应在有机合成中具有广泛的应用。
它可以构建C-N 键，形成吡啶酮或吡啶醇类化合物，具有重要的药物合成价值。
此外，Chan-Lam偶联反应还可以用于合成天然产物和功能材料，具有很大的潜力。
目录摘要: (2)关键词： (2)引言 (3)1 实验部分 (4)1.1 实验原理 (4)1.2 实验仪器及试剂 (4)1.3 实验步骤 (4)1.4 产物及产率 (5)2 结果与分析 (5)3 讨论 (6)3.1 本实验的优点 (6)3.2 实验中的注意事项 (6)相关产物谱图： (7)参考文献 (10)致谢 (10)铜催化芳基卤代烃与咪唑的偶联反应田小李化学化工学院应用化学专业 2008级指导老师：秦大斌摘要:某些过度金属可催化亲电性不饱和碳与含活泼氢的氮、氧、硫、碳原子直接成键，这种交叉偶联反应是现代有机合成中重要的手段之一，与钯、镍等过度金属相比，铜是一种廉价且毒性低的金属。
近年来，亚铜催化的碳杂偶联反应以其高效、低成本和易制备等优点被广泛研究并应用于工业生产、有机合成及生物活性分子的制备中。
用铜来催化这些交叉偶联反应不仅可以节省贵金属的消耗，降低成本，而且可以减少对环境的污染，促进绿色化学的发展。
偶联反应，是由两个有机化学单位进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.偶联反应又可分为交叉偶联和自身偶联反应。
进行偶联反应时，介质的酸碱性是很重要的。
在这里，我们研究了以亚铜为催化剂，在弱碱性条件下芳基卤代烃与咪唑的偶联反应，其产物为咪唑衍生物。
咪唑衍生物种类繁多，如烷基咪唑、硝基咪唑、苯并咪唑、吡啶并咪唑，其在农业，医药等领域都有广泛应用。
关键词：铜催化；偶联反应；咪唑衍生物Copper catalyzed aryl radical coupling reaction of alkyl halides withimidazoleLi TianxiaoSchool of Chemistry and Chemical Engineering Grade 2008 Instructor:Dabin QinAbstract:Some transition metal catalyzed electrophonic unsaturated carbon containing active hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur, carbon atoms directly bonded, this cross-coupling reaction is one of the important tool in modern organic synthesis, Compared with palladium,nickel and other transition metals, copper is a cheap and low toxic metal. In recent years, the cuprous-catalyzed C hybrid coupling reaction has been extensively studied and used in the preparation of industrial production, organic synthesis and biological activity of molecules because its high efficiency, low cost and ease of preparation and other advantages. Using copper to catalyze cross-coupling reaction can not only save precious metal consumption, reduce costs, but also can reduce environmental pollution, and promote the development of green chemistry.Coupling reaction is a chemical reaction process of an organic molecule composed of two organic chemistry units. The coupling reaction can be divided into the cross-coupling and coupling reaction. The medium pH is very important when the coupling reaction.Here, we studied the copper as catalyst, in the condition of weak alkaline aryl halogenated hydrocarbons and imidazole coupling reaction, their product is the imidazole derivatives. There are wide variety of imidazole derivatives, such as alkyl imidazole, nitroimidazole, benzimidazole, pyridine and imidazole, which are widely used in agriculture, medicine and other fields.Key words:Copper catalysis, coupling reaction, sulfonated derivatives引言有机含氮化合物(即分子中含有C—N 键的有机化合物)是一类非常重要的化合物, 它不仅广泛存在于各类具有生理活性的天然产物、药物中, 也是诸多化工材料的重要组分, 有些更是生命活动不可缺少的物质. 因此在一些结构简单的含氮化合物基础上构建新的C—N键对这类化合物的合成显得尤为重要, 而对这一领域的研究也一直是有机化学的热点之一.Ullmann[1]在1903年首次提出了铜盐催化的芳香卤代物与胺反应合成二芳基胺衍生物的方法。
一价铜催化剂一价铜（Cu(I)）催化剂是一类重要的有机合成催化剂，广泛应用于有机合成反应中，尤其在C-C键形成、C-N键形成、C-O键形成、C-S键形成以及不对称合成等领域具有重要的应用价值。
以下是一些相关参考内容，介绍了一价铜催化剂在不同反应中的应用及其机理研究。
一、C-C键形成反应1. Hirao, H. et al. Copper-catalyzed C-C bond formation reaction: Promotion of the reaction by inorganic bases. Tetrahedron Lett. 27, 307–310 (1986).这篇论文研究了一价铜催化的C-C键形成反应，并发现在碱存在下，反应进一步加快，提高了催化活性和选择性，为今后的反应设计提供了重要指导。
2. Ghosh, A., Zhdankin, V. V & Lakshman, M. K. Copper(I)-catalyzed efficient synthesis of α-oxoketene dithioacetals. J. Org. Chem. 73, 4983–4986 (2008).该研究报道了一价铜在α-氧代酮二硫代乙酰生成中的应用，提供了一种高效、选择性的合成方法，对于重要的合成中间体的合成具有实用性。
二、C-N键形成反应1. Chen, M., White, M. C. & Brookhart, M. C-H bond activation and catalytic functionalization by synthetic metal complexes - copper, rhodium, and ruthenium. Angew. Chem. Int. Ed. 51, 7252–7267 (2012).该综述详细介绍了一价铜催化剂在C-H键活化和C-N键形成反应中的应用，涵盖了不同体系、不同配体的催化剂，并探讨了反应机理和催化剂设计的思路。
Chan-Lam偶联反应最全总结近年来, 过渡金属催化的氧化交叉偶联反应已经被证明是构建碳-碳键、碳-杂键最有效和最直接的策略之一, 在医药、农药、染料及日用化工品等领域中都起到了非常重要的作用[1,2]. 1998年, Chan、Evans和Lam三个课题组[3]分别独立地报道了铜盐促进下不同杂原子作为亲核试剂与芳基硼酸进行偶联反应构建碳-杂键的方法. 与其它过渡金属(如钯、镍等)参与的偶联反应相比, 此类反应具有铜盐价格便宜(铜金属约0.01美元/克, 而钯金属约350美元/克)、反应条件温和、不需要复杂配体、操作简便、在空气氛围中搅拌就能顺利进行等特点[4]. 因此, 铜盐促进不同原子类型的亲核试剂与有机硼试剂进行的偶联反应被称之为Chan-Evans-Lam偶联反应[5], 此反应由于在空气中就能进行, 又被称为open- flask Chemistry (Eq. 1).普遍认为Chan-Evans-Lam反应的机理是(Scheme1): 芳基硼酸首先与二价铜络合物E发生转金属形成中间体A和硼酸. 中间体A与亲核试剂(RXH)配位得到络合物B. 在氧气存在下, 络合物B被氧化形成三价铜中间体C. 中间体C发生还原消除生成偶联产物(Ar—X—R)和一价铜络合物D. 络合物D在氧气和水的作用下转化成二价铜络合物E, 从而完成催化循环. 另外一种可能的反应机理则认为: 亲核试剂(RXH)进攻有可能发生在二价铜与芳基硼酸转金属之前. 尽管很多有机化学家如Stahl[6], Norrby[7], Das[8]等通过密度泛函理论(DFT)对反应机理做了深入的化学计算研究, 但目前Chan- Evans-Lam反应的机理仍无明确定论.自从反应被发现以来, 引起了很多有机化学家及生物化学家的广泛关注, 在有机合成中不仅被广泛地应用于构建C—N, C—O, C—S, C—C键, 也成功地应用于复杂天然产物的全合成中, 特别是在药物分子的结构修饰中占有重要的地位. Lam 小组[9]在2011年和Wu小组[10]在2012年分别对Chan-Evans-Lam 偶联反应的最新研究进展进行了综述, 而之后这类偶联反应的研究并无相关综述的报道. 但近些年铜参与的Chan-Evans- Lam偶联反应在碳-杂键交叉偶联化学的应用中又取得了很多新的进展. 因此, 本文针对2012 年之后通过Chan-Evans-Lam反应构建C—N, C—O, C—S, C—C键的最新进展进行了综述, 主要涉及不同原子(氮、氧、硫和碳原子)的亲核试剂与有机硼试剂进行偶联反应构建C—N, C—O, C—S和C—C键的新策略, 以及Chan- Evans-Lam反应在复杂天然产物和生物碱全合成中的一些应用.1.1 芳基硼试剂参与的C—N键偶联反应1.2 烯基硼酸参与的C—N键偶联反应1.3 烷基硼试剂参与的C—N键偶联反应2.1 芳基硼试剂参与C—O键偶联反应2.2 烯基硼试剂参与的C—O键偶联反应3.1 硫酚参与的C—S键偶联反应4.1 TMSCF3参与的C—C键偶联反应4.2 丙二酸酯衍生物参与的C—C键偶联反应恶性疟原虫是发展中国家非常普遍引起疟疾的一种致病性寄生物. 2014 年, Bogyo 小组[63]鉴定了一类可以选择性抑制这类疾病的帽型多肽123. 这类帽型多肽具有很好的生物活性(IC50＝35 nmol/L). 为了进一步研究这类多肽的生物活性, Bogyo小组以Boc保护的3-溴苯丙氨酸120为起始原料通过9步合成了该多肽. 其中在关键成环步骤化合物121到化合物122合成中, 就使用Chan-Evans-Lam反应进行关环生成二苯醚骨架, 脱除Boc保护基得到目标多肽123。
