下载文档原格式
乌尔曼偶联反应其中18-冠醚-6的作用
乌尔曼偶联反应是一种有机合成反应，利用其中18-冠醚-6作为配体来促进反应进行。
在乌尔曼偶联反应中，18-冠醚-6可以作为配体，与金属离子形成络合物。
这种络合物的形成可以提高反应的速率和产率。
一般情况下，18-冠醚-6与碘化铜（CuI）或其他金属盐共同存在时，可以提供合适的协助来促进反应进行。
具体来说，在乌尔曼偶联反应中，18-冠醚-6可以帮助将有机卤化物与活性金属粉末（如亚铜（Cu））反应生成有机金属中间体。
18-冠醚-6的存在可以提高中间体的稳定性，防止其在反应过程中发生不必要的副反应。
此外，18-冠醚-6还能促进有机卤化物与活性金属粉末之间的反应速度。
由于18-冠醚-6的络合作用，金属离子可以更容易地与有机卤化物相互作用，从而形成有机金属中间体。
这种中间体的形成可以增加反应速率，提高产率。
总的来说，18-冠醚-6在乌尔曼偶联反应中的作用是促进反应进行，提高反应速率和产率。
它通过形成络合物，增加有机卤化物与活性金属粉末之间的反应效率，同时增强中间体的稳定性，减少副反应的发生。
反应名称发现年代反应物A反应物B类型催化剂备注武兹反应（Wurtz reaction）1855 R-X sp³R-X sp³自身以Na消除反应物的卤原子格拉泽偶联反应（Glaser coupling）1869 RC≡CH sp RC≡CH sp自身Cu氧气作为H受体乌尔曼反应（Ullmann reaction）1901 Ar-X sp²Ar-X sp²自身Cu高温冈伯格-巴克曼反应1924 Ar-H sp²Ar-N2X sp²自身需碱参与Cadiot-Chodkiewicz 偶联反应1957 RC≡CH sp RC≡CX sp交叉Cu需碱参与Castro-Stephens偶联反应1963 RC≡CH sp Ar-X sp²交叉Cu吉尔曼试剂偶联反应（Gilman reagent coupling）1967 R2CuLi R-X交叉Cassar反应1970 烯烃sp²R-X sp³交叉Pd需碱参与熊田偶联反应（Kumada coupling）1972 Ar-MgBrsp²,sp³Ar-X sp²交叉PdorNi赫克反应（Heck reaction）1972 烯烃sp²R-X sp²交叉Pd需碱参与薗头偶联反应（Sonogashira coupling）1975 RC≡CH sp R-Xsp³sp²交叉PdandCu需碱参与根岸偶联反应（Negishi coupling）1977 R-Zn-Xsp³,sp²,spR-Xsp³sp²交叉PdorNi施蒂勒反应（Stille coupling）1978 R-SnR3sp³,sp²,spR-Xsp³sp²交叉Pd铃木反应（Suzuki reaction）1979 R-B(OR)2sp²R-Xsp³sp²交叉Pd需碱参与Hiyama偶联反应1988 R-SiR3sp²R-X sp³sp²交叉Pd需碱参与Buchwald–Hartwig 偶联反应1994 R2N-R SnR3sp R-X sp²交叉PdN-C偶联反应福山偶联反应（Fukuyama coupling）1998 RCO(SEt) sp2R-Zn-I sp3交叉Pd。
偶联反应[编辑]偶联反应，也写作偶合反应或耦联反应，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-碳键形成反应，根据类型的不同，又可分为交叉偶联和自身偶联反应。
在偶联反应中有一类重要的反应，RM（R = 有机片段, M = 主基团中心）与R'X的有机卤素化合物反应，形成具有新碳-碳键的产物R-R'。
[1]由于在偶联反应的突出贡献，根岸英一、铃木章与理查德·赫克共同被授予了2010年度诺贝尔化学奖。
[2]偶联反应大体可分为两种类型：•交叉偶联反应：两种不同的片段连接成一个分子，如：溴苯(PhBr)与氯乙烯形成苯乙烯(PhCH=CH2)。
•自身偶联反应：相同的两个片段形成一个分子，如：碘苯(PhI)自身形成联苯(Ph-Ph)。
反应机理[编辑]偶联反应的反应机理通常起始于有机卤代烃和催化剂的氧化加成。
第二步则是另一分子与其发生金属交换，即将两个待偶联的分子接于同一金属中心上。
最后一步是还原消除，即两个待偶联的分子结合在一起形成新分子并再生催化剂。
不饱和的有机基团通常易于发生偶联，这是由于它们在加合一步速度更快。
中间体通常不倾向发生β-氢消除反应。
[3]在一项计算化学研究中表明，不饱和有机基团更易于在金属中心上发生偶联反应。
[4]还原消除的速率高低如下：乙烯基－乙烯基> 苯基－苯基> 炔基－炔基> 烷基－烷基不对称的R-R′形式偶联反应，其活化能垒与反应能量与相应的对称偶联反应R-R与R′-R′的平均值相近，如：乙烯基－乙烯基> 乙烯基－烷基> 烷基－烷基。
另一种假说认为，在水溶液当中的偶联反应其实是通过自由基机理进行，而不是金属－参与机理。
[5]§催化剂[编辑]偶联反应中最常用的金属催化剂是钯催化剂，有时也使用镍与铜催化剂。
钯催化剂当中常用的如：四(三苯基膦)钯等。
钯催化的有机反应有许多优点，如：官能团的耐受性强，有机钯化合物对于水和空气的低敏感性。
偶联反应[编辑]偶联反应，也写作偶合反应或耦联反应，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-碳键形成反应，根据类型的不同，又可分为交叉偶联和自身偶联反应。
在偶联反应中有一类重要的反应，RM（R = 有机片段, M = 主基团中心）与R'X的有机卤素化合物反应，形成具有新碳-碳键的产物R-R'。
[1]由于在偶联反应的突出贡献，根岸英一、铃木章与理查德·赫克共同被授予了2010年度诺贝尔化学奖。
[2]偶联反应大体可分为两种类型：•交叉偶联反应：两种不同的片段连接成一个分子，如：溴苯(PhBr)与氯乙烯形成苯乙烯(PhCH=CH2)。
•自身偶联反应：相同的两个片段形成一个分子，如：碘苯(PhI)自身形成联苯(Ph-Ph)。
反应机理[编辑]偶联反应的反应机理通常起始于有机卤代烃和催化剂的氧化加成。
第二步则是另一分子与其发生金属交换，即将两个待偶联的分子接于同一金属中心上。
最后一步是还原消除，即两个待偶联的分子结合在一起形成新分子并再生催化剂。
不饱和的有机基团通常易于发生偶联，这是由于它们在加合一步速度更快。
中间体通常不倾向发生β-氢消除反应。
[3]在一项计算化学研究中表明，不饱和有机基团更易于在金属中心上发生偶联反应。
[4]还原消除的速率高低如下：乙烯基－乙烯基> 苯基－苯基> 炔基－炔基> 烷基－烷基不对称的R-R′形式偶联反应，其活化能垒与反应能量与相应的对称偶联反应R-R与R′-R′的平均值相近，如：乙烯基－乙烯基> 乙烯基－烷基> 烷基－烷基。
另一种假说认为，在水溶液当中的偶联反应其实是通过自由基机理进行，而不是金属－参与机理。
[5]§催化剂[编辑]偶联反应中最常用的金属催化剂是钯催化剂，有时也使用镍与铜催化剂。
钯催化剂当中常用的如：四(三苯基膦)钯等。
钯催化的有机反应有许多优点，如：官能团的耐受性强，有机钯化合物对于水和空气的低敏感性。
碳氮偶联反应汇总
碳氮偶联反应是近年来有机合成研究领域的一大新兴研究方向之一，在生物活性分子的发现、合成、定向合成等方面发挥着重要的作用，得到了包括乙烯基化合物、癸烯基化合物等在内的大量有用产物以及合成反应研究。
其基本原理是利用亲核可控催化剂来控制氮原子上的碳氢键的形成和破坏，最终能够实现苯硫酰脲的合成，以满足药物、农药合成等多个领域的需求，取得了重要的成果。
首先，碳氮偶联反应中最常用的是C-N亲核催化剂体系，研究人员以此为基础，结合其他多种催化体系，如叠氮钴配合物、硼质化合物、乙效应试剂等，实现了有机合成反应的高效室温反应条件下，能够得到碳氢键直接取代反应(C–H脱氢反应)、羧基氧自洽反应(C-O偶联反应)等。
其次，此外，随着新型催化剂的推出，在环境
友好型钝化及碳氢键反应机理方面也提出了新的挑战：其一，非水介质药物有助于抑制和抑制有害废气的释放；其二，改性的催化剂和可控的有机反应温度，让碳氮偶联反应更加有效，使得该反应更加具有通用性和实用性。
最后，作为一项新兴的研究领域，扩展碳氮偶联反应的可应用范围、探索更具影响力的催化剂，以及系统研究其反应机理，仍然是未来研究的重要方向，也是该领域在发展中应关注的重大问题。
综上所述，碳氮偶联反应发展空间巨大，近年来取得的成就颇为可喜，对有机合成及药物分子结构的研究具有重要的科学意义，应得到进一步的重视。
偶联反应的机理一、概述偶联反应是有机合成中常用的一类重要反应，通过将两个或多个小分子有机物连接起来，形成一个较大的分子。
偶联反应在药物合成、材料科学等领域具有广泛的应用。
本文将介绍偶联反应的机理及其应用。
二、偶联反应的分类偶联反应可分为以下几类：1. 碳-碳偶联反应碳-碳偶联反应是指通过将两个碳原子连接起来形成新的碳-碳键的反应。
常见的碳-碳偶联反应包括Suzuki偶联、Negishi偶联、Stille偶联等。
2. 碳-氮偶联反应碳-氮偶联反应是指通过将碳原子与氮原子连接起来形成新的碳-氮键的反应。
常见的碳-氮偶联反应包括Ullmann偶联、Buchwald-Hartwig偶联等。
3. 碳-氧偶联反应碳-氧偶联反应是指通过将碳原子与氧原子连接起来形成新的碳-氧键的反应。
常见的碳-氧偶联反应包括Suzuki-Miyaura偶联、Heck偶联等。
4. 碳-硫偶联反应碳-硫偶联反应是指通过将碳原子与硫原子连接起来形成新的碳-硫键的反应。
常见的碳-硫偶联反应包括Chan-Lam偶联、Kumada偶联等。
三、偶联反应的机理偶联反应的机理可以分为以下几个步骤：1. 激活底物偶联反应的第一步是激活底物，通常通过加入催化剂或活化试剂来实现。
催化剂可以提供活化中心，活化试剂可以引入亲核试剂或电子试剂。
2. 形成中间体激活底物后，会形成一个中间体，该中间体具有较高的反应活性。
中间体的形成通常涉及键的断裂和形成。
3. 底物偶联中间体与另一个底物发生偶联反应，形成新的化学键。
偶联反应通常涉及亲核试剂和电子试剂的参与。
4. 氧化还原在偶联反应中，氧化还原反应常常是不可或缺的一步。
通过氧化还原反应，可以改变底物的官能团，从而实现偶联反应。
四、偶联反应的应用偶联反应在有机合成中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 药物合成偶联反应在药物合成中扮演着重要的角色。
通过偶联反应，可以将不同的功能团连接在一起，构建复杂的有机分子结构。
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。
c-o偶联方法
C-O 偶联方法是一类有机合成反应，从20世纪初开始得到广泛应用。
其原理是通过硫酸盐或过硫酸盐的氧化作用，将含有碘化物或溴化物基团的芳香化合物与醇类反应，进而形成新的C-O 键连接。
乌尔曼C-O 偶联反应是具有广泛应用的高效合成方法，并且在该反应过程中不会出现副产物，因此在有机合成领域得到了广泛的应用。
刘心元团队曾报道一种铜（I）-催化酰基自由基的对映选择性去对称化 C-O 键偶联反应，该反应可与多种（杂）芳基醛和烷基醛兼容，并且一系列具有挑战性的醇底物也能够顺利进行反应，合成了一系列具有无环四取代碳手性中心的对映体富集的酯衍生物。
C-O 偶联方法在制药工业中应用较为广泛，常用于合成医药品。
随着化学领域的不断发展，C-O 偶联方法也将不断更新和改进，以适应不同的合成需求。
乌尔曼反应是一种有机合成方法，其中的反应物之一是铜盐。
在乌尔曼反应中，铜的当量即指在反应中需要使用的铜的摩尔数。
乌尔曼反应的一般反应方程式为：
Ar-X + CuX → Ar-Ar + Cu
其中，Ar-X 是芳香卤代烃（如溴代苯），CuX 是铜盐（如CuCl），Ar-Ar 是有机偶联产物（如联苯），Cu 是催化剂。
根据反应方程式，可以看出，每一个芳香卤代烃分子需要一个铜离子作为反应的当量。
因此，铜的当量与芳香卤代烃的摩尔数是相等的。
举个例子，如果乌尔曼反应中使用了3摩尔的芳香卤代烃，则铜的当量也是3摩尔。
