Chan-Lam偶联反应最全总结

反应名称－－年代－－反应物A－－反应物B －－类型－－催化剂－－注Wurtz反应1855 R-X sp³ 自身偶联NaGlaser偶联反应1869 R-X sp自身偶联CuUllmann反应1901 R-X sp² 自身偶联CuGomberg-Bachmann反应1924 R-N2X sp² 自身偶联以碱作介质Cadiot-Chodkiewicz偶联反应1957炔烃sp R-X sp交叉偶联Cu 以碱作介质Castro-Stephens偶联反应1963 R-Cu sp R-X sp² 交叉偶联Kumada偶联反应1972 R-MgBr sp&sup2；、sp³ R-X sp² 交叉偶联Pd 或NiHeck反应1972烯烃sp² R-X sp² 交叉偶联Pd以碱作介质Sonogashira偶联反应1973炔烃sp R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd、Cu 以碱作介质Negishi偶联反应1977 R-Zn-X sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd或NiStille偶联反应1977 R-SnR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联PdSuzuki反应1979 R-B(OR)2 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd以碱作介质Hiyama偶联反应1988 R-SiR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联Pd以碱作介质Buchwald-Hartwig反应1994 R2N-R SnR3 sp R-X sp² 交叉偶联Pd N-C偶联Fukuyama偶联反应1998 RCO(SEt) sp2 R-Zn-I sp3 交叉偶联Pd。

亿爹与生物Z鲤2013。

VoI．30 N o．6田Chemistry&Bioengin∞ringdoi：10．3969／j．issn．1672——5425．2013．06．003硼化合物催化的直接酰胺化反应研究进展沙文彬。

黄文华 (天津大学理学院化学系，天津300072)摘要：酰胺键是一种十分重要的宫能目，普遍存在于天然和人工合成的化学物质中。

综述了近年来硼化合物催化羧酸与胺直接缩合生成酰胺的研究进展，这些硼化合物催化剂包括各种芳基硼酸、硼酸和其它一些硼化合物。

关键词：直接酰胺化i催化；硼化合物}绿色化学中图分类号：0 627．31O 629．72文献标识码：A文章编号：1672—5425(2013)06—0011一06醴胺键广泛存在于天然和人工合成的化合物中。

济性的试剂合成酰胺”被评选为制药工业中的一项关20种a一氨基酸之间利用酰胺键组装形成了生命的基键挑战[6]。

此外，对一些反应活性很差(如位阻很大)石——蛋白质与多肽。

在很多天然或人工合成的药物的底物，往往要采用剧烈的反应试剂(如将羧酸转化为分子中，酰胺键是重要的连接片段。

2011年，对三大酰氯)或者需要改变合成策略，从羧酸和胺以外的底物国际制药公司研发化合物的抽样统计表明，其中54％出发来形成酰胺[7]。

因此，寻找并开发高效、绿色和经存在酰胺键[1]。

在一些广泛使用的合成材料(如尼龙)济的酰胺键构建方法是合成化学中亟待解决的问中，酰胺键也扮演着不可替代的角色。

通过酰胺的还原题[81。

硼化合物催化的直接酰胺化反应正是其中研究来制备胺类化合物也是有机合成中常见的一种转化[2]。

较多、前景最为诱人的一种方法。

因此酰胺键的形成无论在生命活动，还是在实验室制备作者在此对硼化合物催化的直接酰胺化反应的研和工业生产中都是十分常见的反应与过程。

究进展进行了综述，并按照硼化合物催化剂的类型进目前，普遍采用的酰胺合成方法是：羧酸首先在活行了分类。

化试剂的作用下形成活泼中间体，如活泼酯、酰卤和酸1直接酰胺化反应酐等；然后该中间体再对胺进行酰化。

Ｖｏｌ．４１高等学校化学学报Ｎｏ．５２０２０年５月㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳＩＴＩＥＳ㊀㊀㊀㊀㊀㊀１０９１ １１００㊀㊀ｄｏｉ：１０．７５０３／ｃｊｃｕ２０１９０６３０ＣＯＦ固载铜盐催化苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应刘恒烁，遇治权，孙志超，王㊀瑶，刘颖雅，王安杰（大连理工大学化工学院，大连１１６０２４）摘要㊀制备了一种含有联吡啶位点的共价有机骨架（ＣＯＦ）材料ＴｐＢｐｙ，并通过配体上的联吡啶位点固载铜盐实现了功能化，得到的Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ具有大量的不饱和铜配位位点和高表面积，可用作苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应的多相催化剂．通过优化溶剂㊁铜源㊁碱及反应时间等反应条件，发现使用质子极性溶剂ＭｅＯＨ时的反应产率最高，而Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ是效果最佳的催化剂，可溶性有机碱三乙胺（ＴＥＡ）的促进效果最好．Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ在碱ＴＥＡ的促进下于７０ħ催化咪唑与苯硼酸反应４ｈ后，得到目标产物１⁃苯基咪唑的最大产率为６６％．在最优反应条件下进行了底物拓展，结果表明，取代基的位阻效应对催化体系影响显著，其中对位取代基的４⁃氯苯硼酸的产率最高（６２％）．关键词㊀共价有机骨架；铜基催化剂；Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联；Ｃ Ｎ偶联；非均相催化中图分类号㊀Ｏ６４３ ３２＋２㊀㊀㊀㊀文献标志码㊀Ａ收稿日期：２０１９⁃１２⁃０４ 网络出版日期：２０２０⁃０４⁃１１．基金项目：国家重点研发计划项目（批准号：２０１６ＹＦＥ０１０９８００）㊁国家自然科学基金（批准号：２１９７２０１４，２１６０３０２４，Ｕ１５０８２０５，２１４７３０１７）和中央高校基本科研业务费（批准号：ＤＵＴ１９ＧＪ２０５）．联系人简介：刘颖雅，女，博士，副教授，主要从事ＭＯＦ和ＣＯＦ材料的多相催化及吸附应用研究．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｉｎｇｙａ．ｌｉｕ＠ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎＣ Ｎ键的构建在自然界和人类社会中都是一个重要的研究课题，在生物分子科学㊁有机合成㊁药物化学和材料化学领域中具有重要地位［１ ３］．因此，科学家们开发了许多有效构建Ｃ Ｎ键的方法．传统的化学方法主要依靠自身的活性官能团间进行转化．２０世纪初，过渡金属的引入提供了一种快速便捷的合成复杂分子的方法，为Ｃ Ｎ键的构建提供了新思路．常用的过渡金属包括Ｐｄ，Ｒｈ，Ａｕ，Ａｇ和Ｎｉ等［４ ６］．在催化反应中贵金属因其自身的原子特性而具有良好的催化活性，但高昂的价格和稀缺的资源限制了其广泛应用．因此，自１９９８年Ｃｈａｎ等［７］和Ｌａｍ等［８］将Ｃｕ应用于Ｃ Ｎ偶联反应后，Ｃｕ的绿色和经济性逐渐引起人们的关注．Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应是将胺盐与芳基硼酸在铜催化下进行的偶联反应．在温和的反应条件下，Ｃｕ可促进亲电性不饱和碳与亲核性氮直接成键．研究表明，Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应可用于多种亲核试剂［９］．传统工业主要使用均相催化剂，虽然反应效率很高，但要花费大量时间和金钱进行分离回收再利用．因此，研究人员尝试将过渡金属固载在多孔材料上，作为Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应中的非均相催化剂，以便于分离和回收，目前研究较多的有石墨烯［１０］㊁多种聚合物［１１ １３］和金属⁃有机骨架（ＭＯＦ）微孔材料［１４，１５］等．应当指出，碱在Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应中非常重要，它促进反应的脱质子过程，从而促进亲核试剂的Ｎ⁃芳基化．然而，大多数多孔材料不耐碱，例如弱的配位键作用使ＭＯＦ骨架在反应所需的高极性和碱性环境下难以稳定存在，从而限制了其在Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应中的应用［１６，１７］．共价有机骨架（ＣＯＦｓ）通过有机单体之间的共价键进行连接，是结构规整有序的多孔结晶材料．ＣＯＦｓ的高比表面积㊁高结构稳定性和良好的结晶度使其可应用于气体储存和吸附㊁多相催化及光电等多个领域［１８ ２０］．因为通过共价键连接，ＣＯＦｓ具有很高的化学稳定性和热稳定性，可以在水㊁有机溶剂，甚至是强酸强碱环境下保持结构稳定［２１ ２３］．因此，ＣＯＦｓ非常适合作为活性组分的稳定载体．近年来，由于具有大量不饱和铜配位位点和高表面积，铜基ＣＯＦ被认为是相应的均相催化剂的有效替代２９０１高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀物，并且可以替代贵金属催化剂．Ｈａｎ等［２４］报道了一种聚酰亚胺共价有机骨架材料（ＰＩ⁃ＣＯＦ），并进一步固载了活性组分铜，可有效催化苯硼酸与胺类的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应．该催化剂重复使用至少８个循环而没有明显的催化活性变化．Ｐｉｌｌａｉｙａｒ等［２５］将Ｃｕ（Ⅱ）离子固载在一种新型介孔共价三嗪骨架（ＭＣＩＰ）材料上，发现其在生物活性胺与芳基硼酸之间的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ交叉偶联反应中表现出优异的催化活性，该反应条件温和㊁底物范围广泛㊁催化剂可重复使用且不降低反应活性．以上研究为这种新兴材料的设计和催化应用提供了更多可能．本文研究了苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应中，修饰了活性组分铜的亚胺类共价有机骨架材料Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ的催化活性；考察了溶剂㊁铜源㊁碱及反应时间等因素对反应的影响．１㊀实验部分１．１㊀试剂与仪器２，４，６⁃三羟基⁃１，３，５⁃苯三甲醛（Ｔｐ，纯度９７％）和２，２ᶄ⁃联吡啶⁃５，５ᶄ⁃二胺（Ｂｐｙ，纯度９７％），购于郑州阿尔法化工有限公司；苯硼酸（纯度９７％）和三氟甲基磺酸铜（纯度９８％），购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；正癸烷（Ａ．Ｒ．级），购于上海化学试剂一厂；乙酸铜一水合物（纯度９９％），购于上海麦克林生化科技有限公司；硝酸铜（Ａ．Ｒ．级），购于天津市科密欧化学试剂有限公司；咪唑（纯度９９％）㊁碘化亚铜㊁氯化铜㊁硫酸铜㊁氯化亚铜㊁碳酸钠㊁碳酸钾㊁吡啶㊁三乙胺㊁Ｎ，Ｎ⁃二甲基乙酰胺（ＤＭＡ）㊁邻二氯苯（ｏ⁃ＤＣＢ）㊁乙腈㊁乙醇㊁二甲基亚砜（ＤＭＳＯ）㊁Ｎ，Ｎ⁃二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）㊁二氧六环㊁无水甲醇㊁二氯甲烷㊁甲苯和１，２⁃二氯乙烷均购于国药集团化学试剂有限公司．Ｓｍａｒｔｌａｂ９ｋｗ型粉末Ｘ射线衍射仪（ＰＸＲＤ，日本Ｒｉｇａｋｕ公司），ＣｕＫα射线，λ＝０ １５４１８ｎｍ，工作电压４５ｋＶ，工作电流２００ｍＡ，扫描范围３ʎ ５０ʎ，扫描速度为８ʎ／ｍｉｎ，扫描步长０ ０２ʎ；ＥＱＵＩＮＯＸ５５型傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ，德国Ｂｒｕｋｅｒ公司），ＫＢｒ压片，测试范围４００ ４０００ｃｍ－１；Ｑ５００ＴＧＡ型热分析仪（ＴＧＡ，美国ＴＡ公司），Ｎ２气氛，加热范围２２ ８００ħ，加热速率１０ħ／ｍｉｎ；ＮｏｖａＮａｎｏＳＥＭ４５０型场发射扫描电子显微镜（ＦＥＳＥＭ，美国ＦＥＩ公司），加速电压３ ０ｋＶ，样品经喷金处理；ＴＦ３０型透射电子显微镜（ＴＥＭ，美国ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司），加速电压３００ｋＶ，铜网测试；Ｏｐｔｉｍａ２０００ＤＶ型电感耦合等离子发射光谱仪（ＩＣＰ⁃ＯＥＳ，美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司），样品预先用强酸消解；ＴｒｉｓｔａｒⅡ３０２０型氮气物理吸附仪（美国麦克公司），样品测量前于１２０ħ真空干燥过夜活化；Ｍｕｌｔｉｌａｂ２０００型Ｘ射线光电子能谱仪（ＸＰＳ，美国ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司）用于测定材料上铜元素的电子性质，ＡｌＫα光源，通过能为２０ｅＶ，以Ｃ１ｓ峰（２８４ ６ｅＶ）为基准来校准其它元素的ＸＰＳ峰位置；Ａｇｉｌｅｎｔ７８９０Ｂ型气相色谱系统（ＧＣ，美国Ａｇｉｌｅｎｔ公司），ＨＰ⁃５色谱柱；ＡＶＡＮＣＥⅢ５００型核磁共振波谱仪（ＮＭＲ，德国Ｂｒｕｋｅｒ公司），样品预先经脱水处理．１．２㊀实验过程１．２．１㊀ＴｐＢｐｙ的合成㊀参照文献［２１］报道采用溶剂热法，通过醛胺脱水缩合反应在酸催化下合成ＣＯＦ材料ＴｐＢｐｙ（见Ｓｃｈｅｍｅ１）．按照化学计量比将６３ｍｇ（０ ３ｍｍｏｌ）Ｔｐ和８３ ７ｍｇ（０ ４５ｍｍｏｌ）Ｂｐｙ添加到Ｓｃｈｌｅｎｋ反应管中，加入４ ５ｍＬＤＭＡ和１ ５ｍＬｏ⁃ＤＣＢ的混合溶剂，再加入０ ６ｍＬ６ｍｏｌ／ＬＡｃＯＨ水溶液．超声１５ｍｉｎ使其混合均匀，并通过３个冷冻⁃泵⁃解冻循环脱气，最后将反应管真空密封，置于干式加热器中于１２０ħ加热７２ｈ．冷却至室温后，将产物滤出并用大量的ＤＭＡ和水洗涤，然后用乙醇进行溶剂交换．最后，在１２０ħ真空干燥过夜，得到红色粉末（收率约为７０％，以Ｔｐ含量为标准计算）．１．２．２㊀Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ的合成㊀合成的ＴｐＢｐｙ具有丰富的联吡啶位点，其上的氮原子含有大量可与金属进行配位的孤对电子．采用后修饰法对ＴｐＢｐｙ进行了功能化改性，将活性组分铜源与氮原子进行配位，固载到ＴｐＢｐｙ的多孔骨架内（见Ｓｃｈｅｍｅ２）．为了优选催化剂，选取多种铜源进行固载．不同铜源在溶剂中的溶解度不同，因此在固载过程中针对不同铜源使用不同溶剂（见表１）．以Ｃｕ（ＯＡＣ）２㊃Ｈ２Ｏ为例，使用无水乙醇为溶剂，按理论固载铜质量分数为１０％计算，将９２ｍｇＣｕ（ＯＡＣ）２㊃Ｈ２Ｏ超声溶解于１０ｍＬ乙醇中并加入２００ｍｇＴｐＢｐｙ，在７０ħ下加热回流搅拌２４ｈ，过滤后用大量乙醇洗涤除去未固载的金属．将获得的材料干燥，于１００ħ㊀㊀㊀㊀㊀Ｓｃｈｅｍｅ１㊀ＳｏｌｖｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒｏｕｔｅｏｆＴｐＢｐｙＳｃｈｅｍｅ２㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｒｅｐｒｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣｕ（ＯＡｃ）２ａｎｃｈｏｒｅｄｏｎｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅｓｉｔｅｓｏｆＴｐＢｐｙｔｏｏｂｔａｉｎＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙｔｏｃａｔａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｉｍｉｄａｚｏｌｅａｎｄｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄＴａｂｌｅ１㊀ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｏｌｖｅｎｔｓｕｓｅｄｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｐｐｅｒｓｏｕｒｃｅｓＥｎｔｒｙＣｕｓｏｕｒｃｅＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｌｖｅｎｔ１ＣｕＩＡｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ２Ｃｕ（ＮＯ３）２㊃３Ｈ２ＯＥｔｈａｎｏｌ３ＣｕＣｌ２Ｅｔｈａｎｏｌ４Ｃｕ２Ｃｌ２ＤＭＳＯ５Ｃｕ（ＯＡｃ）２㊃Ｈ２ＯＥｔｈａｎｏｌ６ＣｕＳＯ４㊃５Ｈ２ＯＤＭＦ７Ｃｕ（ＣＦ３ＳＯ３）２Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ真空过夜活化，得到Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ．利用ＩＣＰ⁃ＯＥＳ测定材料中Ｃｕ的含量（约１ ７ｍｍｏｌ／ｇ）．１．２．３㊀Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ催化Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应㊀合成的Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ材料可被用作苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应中的多相催化剂．固载在联吡啶位点上的铜离子配位不饱和，可促进偶联反应中亲电性不饱和碳与亲核性氮直接成键（见Ｓｃｈｅｍｅ２）．取苯硼酸（０ ８２ｍｍｏｌ）㊁咪唑（０ ９８ｍｍｏｌ）㊁ＴＥＡ（０ ９８ｍｍｏｌ）㊁正癸烷（内标物，０ １３ｍｍｏｌ）㊁５ｍＬ３９０１㊀Ｎｏ．５㊀刘恒烁等：ＣＯＦ固载铜盐催化苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应４９０１高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀溶剂和催化剂Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ（摩尔分数为１０％），加入到耐压Ｐｙｒｅｘ反应管中，在７０ħ下加热搅拌一段时间．反应完成后，利用ＧＣ分析上层清液，测定目标产物１⁃苯基咪唑的产率．通过过滤分离催化剂，用大量溶剂洗涤㊁干燥．使用正癸烷作为内标物．按照反应转化率分别为０，２０％，４０％，６０％，８０％和１００％配制１⁃苯基咪唑标准溶液，添加等量的正癸烷，然后进行气相色谱分析．以１⁃苯基咪唑的浓度Ｃｉ为横坐标，以１⁃苯基咪唑与正癸烷的色谱面积比Ａｉ／Ａｓ为纵坐标，绘制１⁃苯基咪唑的内标标准曲线．偶联反应后，对反应液进行色谱分析，计算Ａｉ／Ａｓ值并将其代入内标标准曲线以确定１⁃苯基咪唑的浓度Ｃｉ，从而计算出反应的ＧＣ产率．为了检验ＧＣ产率的准确性并检测目标产物，同时采用柱层析分离产物１⁃苯基咪唑并计算其分离收率．分离催化剂后，将反应液首先通过旋转蒸发除去溶剂，然后使用洗脱剂石油醚／乙酸乙酯（体积比３ʒ１）混合溶液通过硅胶柱进行分离纯化．称量所得产物以获得分离收率，并通过１ＨＮＭＲ分析产物．２㊀结果与讨论２．１㊀ＴｐＢｐｙ的表征如图１（Ａ）所示，ＴｐＢｐｙ的ＰＸＲＤ谱图显示其具有良好的结晶度，在２θ＝３ ６ʎ处出现尖锐的衍射峰，可对应于（１００）晶面；２θ＝２５ʎ ２８ʎ处的宽衍射峰对应于（００１）晶面；此外，在２θ＝６ ０ʎ，６ ９ʎ，９ ２ʎ，１２ １ʎ，１５ ２ʎ处均有弱峰存在，这与文献［２１］报道的ＴｐＢｐｙ的ＰＸＲＤ谱图一致．ＦＴＩＲ谱图［图１（Ｂ）］中，１６０８和１５７９ｃｍ－１处的谱峰分别对应于酮型ＣＯ键和ＣＣ键的伸缩振动，此外，３３００ ３５００ｃｍ－１处的大包峰归属为 ＮＨ２的伸缩振动，表明材料中有部分原料Ｂｐｙ未完全聚合，还存在 ＮＨ２．Ｆｉｇ．１㊀ＰＸＲＤｐａｔｔｅｒｎ（Ａ），ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍ（Ｂ），Ｎ２ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ⁃ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｓ（Ｃ）ａｎｄＴＧＡｃｕｒｖｅ（Ｄ）ｏｆＴｐＢｐｙ低温氮气物理吸附结果如图１（Ｃ）所示，活化后的ＴｐＢｐｙ的显示出可逆的Ⅳ型吸附等温线，说明该材料具有微孔结构，其ＢＥＴ比表面积为１０５８ｍ２／ｇ，为进一步引入催化活性组分提供了空间，但与文献［２１］报道的１７４６ｍ２／ｇ相比还存在一定差距，也间接证明了材料的合成过程中存在聚合不完全的问题．图１（Ｄ）为ＴｐＢｐｙ在氮气气氛下的热重分析曲线，样品在３５０ħ前基本未失重，说明ＴｐＢｐｙ具有高达３５０ħ的热稳定性，继续升温后材料有明显的失重，为ＣＯＦ骨架逐渐分解的过程．通过ＦＥＳＥＭ和ＴＥＭ表征对样品进行了形貌分析，结果如图２所示．可见，ＴｐＢｐｙ以交织的线状形态结晶，并伴有大量单个微晶的聚集．Ｆｉｇ．２㊀ＦＥＳＥＭ（Ａ）ａｎｄＴＥＭ（Ｂ）ｉｍａｇｅｓｏｆＴｐＢｐｙ２．２㊀Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ的表征以Ｃｕ（ＯＡＣ）２＠ＴｐＢｐｙ为例，对比改性前后的ＰＸＲＤ谱图［图３（Ａ）］发现，改性后的材料在２θ＝３ ６ʎ处的特征峰峰强减弱，峰形变宽，说明改性后材料的结晶度有所下降，但其骨架还保持完整．此外，改性后的ＰＸＲＤ谱图中未出现铜源或新的衍射峰，说明无新相存在，表明Ｃｕ源的引入未对ＣＯＦ结构造成影响．由图３（Ｂ）所示ＦＴＩＲ谱图可知，铜源改性后的材料在１００２ｃｍ－１处出现振动伸缩峰，表明存在Ｃｕ Ｎ配位，这证实了Ｃｕ源是通过化学成键作用固载上去的，这与ＰＸＲＤ中未出现新相的结论一致．改性后的Ｃｕ（ＯＡＣ）２＠ＴｐＢｐｙ依然显示出可逆的Ⅳ型吸附等温线，但其ＢＥＴ比表面积降低为４５５ｍ２／ｇ［图３（Ｃ）］，这说明后修饰过程对ＣＯＦ材料的外表面及内部孔道造成了一定破坏．Ｆｉｇ．３㊀ＰＸＲＤｐａｔｔｅｒｎ（Ａ），ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒａ（Ｂ）ａｎｄＮ２ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ⁃ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｓ（Ｃ）ｏｆＴｐＢｐｙ（ａ）ａｎｄＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ（ｂ）Ｆｉｇ．４㊀ＸＰＳｓｐｅｃｔｒａｏｆＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ（Ａ）ａｎｄＣｕＩ＠ＴｐＢｐｙ（Ｂ）ｉｎＣｕ２ｐｒｅｇｉｏｎ为进一步确认材料中铜的价态，对采用一价和二价铜源合成的ＣｕＩ＠ＴｐＢｐｙ和Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ进行了ＸＰＳ分析，结果如图４所示．Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ的ＸＰＳ谱图［图４（Ａ）］中９３４ ２和９５４ １ｅＶ处５９０１㊀Ｎｏ．５㊀刘恒烁等：ＣＯＦ固载铜盐催化苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应的２个峰可归属于Ｃｕ２＋的２ｐ３／２和２ｐ１／２状态，表明Ｃｕ元素以＋２氧化态存在［２６］．ＣｕＩ＠ＴｐＢｐｙ的ＸＰＳ谱图［图４（Ｂ）］中９３１ ９和９５１ ７ｅＶ处的２个峰可分别归属于Ｃｕ＋的２ｐ３／２和２ｐ１／２状态，９３４ ４和９５４ ２ｅＶ处的２个峰可分别归属于Ｃｕ２＋的２ｐ３／２和２ｐ１／２状态，Ｃｕ元素以＋１价态以及部分＋２价态存在［２６］，说明有部分一价铜被氧化为二价铜．２．３㊀Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应为了优化以Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ为催化剂的苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应的条件，筛选了溶剂㊁铜源㊁碱及反应时间等参数，结果列于表２．参考文献［２７］方法，加入苯硼酸与过量咪唑，首先使用催化剂ＣｕＩ＠ＴｐＢｐｙ，碱三乙胺（ＴＥＡ）和溶剂ＥｔＯＨ．该反应在室温下无产率（表２中Ｅｎｔｒｙ３），而在７０ħ下产率为２２％（表２中Ｅｎｔｒｙ４），表明该反应对温度敏感，后续实验选择反应温度为７０ħ．Ｔａｂｌｅ２㊀ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｈａｎ⁃ＬａｍｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａＥｎｔｒｙＳｏｌｖｅｎｔＣａｔａｌｙｓｔＢａｓｅＧＣｙｉｅｌｄ（％）Ｉｓｏｌａｔｅｄｙｉｅｌｄ（％）１ｂＥｔＯＨＴＥＡ２ｃＥｔＯＨＴｐＢｐｙＴＥＡ３ｄＥｔＯＨＣｕＩ＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ４ＥｔＯＨＣｕＩ＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ２２５ＭｅＯＨＣｕＩ＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ３９３８６ＭｅＯＨＣｕＣｌ２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ２３２１７ＭｅＯＨＣｕ（ＮＯ３）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ１９８ＭｅＯＨＣｕ（ＣＦ３ＳＯ３）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ６１９ＭｅＯＨＣｕ２Ｃｌ２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ３２１０ＭｅＯＨＣｕＳＯ４＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ５１１１ＭｅＯＨＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ６６１２ＤＭＳＯＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ６１３ＤＭＦＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡＴｒａｃｅ１４１，４⁃ＤｉｏｘａｎｅＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡＴｒａｃｅ１５ＤＣＭＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ１６１，２⁃ＤｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｅＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡ１７ＴｏｌｕｅｎｅＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＴＥＡＴｒａｃｅ１８ｅＭｅＯＨＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ４４１９ＭｅＯＨＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＮａ２ＣＯ３３７２０ＭｅＯＨＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙＫ２ＣＯ３１８２１ＭｅＯＨＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙｐｙｒｉｄｉｎｅ４５㊀㊀ａ．；ｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄ（０ ８２ｍｍｏｌ），ｉｍｉｄａｚｏｌｅ（０ ９８ｍｍｏｌ），ｂａｓｅ（０ ９８ｍｍｏｌ），Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ（１０％，ｍｏｌａｒｆｒａｃｔｉｏｎ），ｓｏｌｖｅｎｔ５ｍＬ，７０ħ，１２ｈ；ｂ．ｗｉｔｈｏｕｔｃａｔａｌｙｓｔ；ｃ．ｗｉｔｈｏｕｔＣｕｓｏｕｒｃｅ；ｄ．ｒ．ｔ．；ｅ．ｗｉｔｈｏｕｔｂａｓｅ．如表２中Ｅｎｔｒｉｅｓ５和６所示，ＧＣ产率与分离收率非常匹配，这验证了气相色谱分析的准确性，因Ｆｉｇ．５㊀１ＨＮＭＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆ１⁃ｐｈｅｎｙｌ⁃ｉｍｉｄａｚｏｌｅ此通过ＧＣ产率来衡量催化剂的催化性能．通过１ＨＮＭＲ光谱分析了分离纯化后的目标产物１⁃苯基咪唑（见图５），证明所得产物为纯物质．为了在偶联反应中选择最佳溶剂，筛选了多种极性和非极性有机溶剂，如甲苯㊁１，４⁃二氧六环㊁二氯甲烷（ＤＣＭ）㊁１，２⁃二氯乙烷㊁ＥｔＯＨ㊁ＭｅＯＨ㊁ＤＭＦ和ＤＭＳＯ等（表２中Ｅｎｔｒｉｅｓ１１ １７）．结果表明，非极性溶剂或非质子极性溶剂导致反应产率很低或没有产率，而质子极性溶剂有利于咪唑的芳基化，其中ＭｅＯＨ的反应产率最高（表２中Ｅｎｔｒｙ１１），这一结果与文献［２８ ３０］报道一致．在最佳溶剂ＭｅＯＨ中，考察了ＴｐＢｐｙ上固载不同的铜源对反应结果的影响．在不添加任何催化剂６９０１高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀时，反应无法进行（表２中Ｅｎｔｒｙ１），这说明催化剂存在的必要性．而仅使用ＴｐＢｐｙ作为催化剂时，该反应产率也为０（表２中Ｅｎｔｒｙ２），说明纯ＴｐＢｐｙ对反应无催化活性．我们通过后修饰法在ＴｐＢｐｙ上固载了系列Ｃｕ源，如ＣｕＩ，Ｃｕ（ＮＯ３）２㊃３Ｈ２Ｏ，ＣｕＣｌ２，Ｃｕ２Ｃｌ２，Ｃｕ（ＣＦ３ＳＯ３）２，ＣｕＳＯ４㊃５Ｈ２Ｏ以及Ｃｕ（ＯＡｃ）２㊃Ｈ２Ｏ（表２中Ｅｎｔｒｉｅｓ５ １１）．催化反应评价结果表明，Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ在相同反应条件下催化效果最佳（表２中Ｅｎｔｒｙ１１）．碱可在Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应中起到促进反应物脱质子的作用，因此进一步考察了碱（包括有机碱三乙胺和吡啶，无机碱Ｎａ２ＣＯ３和Ｋ２ＣＯ３）对反应的影响．需要说明的是，不加碱时在ＭｅＯＨ溶剂中使用Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ催化该反应能获得４４％的产率（表２中Ｅｎｔｒｙ１８），表明ＴｐＢｐｙ自身具有一定的碱性．而在相同条件下，无机碱参与的反应其产率不升反降，Ｎａ２ＣＯ３参与的反应产率为３７％，Ｋ２ＣＯ３参与的反应产率为１８％（表２中Ｅｎｔｒｉｅｓ１９和２０），说明无机碱对Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ催化的反应体系存Ｆｉｇ．６㊀ＰＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙｂｅｆｏｒｅ（ａ）ａｎｄａｆｔｅｒ（ｂ）ｒｅａｃｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｂｅｓｔｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ在抑制作用．有机碱参与的反应中，吡啶对反应无明显促进作用，其产率与不加碱时相当，为４５％（表２中Ｅｎｔｒｙ２１）；有机碱三乙胺的促进作用最明显（表２中Ｅｎｔｒｙ１１），最佳产率为６６％．对最优条件下反应后的催化剂进行了表征，结果如图６所示，反应后的Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ在２θ＝３ ６ʎ处仍然存在对应于（１００）晶面的高强度衍射峰，而对应于（００１）晶面的２θ＝２５ʎ ２８ʎ处的宽峰也仍然可见，这与反应前的粉末ＸＲＤ特征衍射峰一致，说明反应后ＣＯＦ材料的结构依然保持稳定．筛选所得最佳催化体系（表２中Ｅｎｔｒｙ１１）催化Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应的最佳收率与文献［３１ ３３］报道的部分多相催化体系相比，不具有明显优势．分析其原因可能与铜离子所在的刚性配位环境有关．ＴｐＢｐｙ是一种二维层状结构，催化活性组分Ｃｕ固载在联吡啶位点上，即ＴｐＢｐｙ六元环的边上，如果将ＴｐＢｐｙ视作一个有机配体，则铜组分位于相对刚性的配位环境中．此外，根据文献［２１］报道，结合ＰＸＲＤ数据拟合得其层状结构的层间距约为０ ３５ｎｍ，较窄的层间距使固载的Ｃｕ的配位环境中的空间位阻较大．Ｃｏｌｌｍａｎ等［３４］研究发现，铜源与不同含氮螯合配体配位形成的配合物在相同条件下催化苯硼酸与咪唑的偶联反应时，随着配体刚性增大，１⁃苯基咪唑分离收率降低．以四甲基乙二胺（ＴＭＥＤＡ）㊁Ｆｉｇ．７㊀ＧＣｙｉｅｌｄ⁃ｔｉｍｅｐｒｏｆｉｌｅｆｏｒｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｉｎｍｅｔｈａｎｏｌｗｉｔｈＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙａｓｃａｔａｌｙｓｔＰｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄ（０ ８２ｍｍｏｌ，１００ｍｇ），ｉｍｉｄａｚｏｌｅ（０ ９８ｍｍｏｌ），ＴＥＡ（０ ９８ｍｍｏｌ），Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ（１０％，ｍｏ⁃ｌａｒｆｒａｃｔｉｏｎ），ＭｅＯＨ５ｍＬ，７０ħ．４，４⁃联吡啶和１，１０⁃菲罗林３个配体为例，１⁃苯基咪唑分离收率最高的为ＴＭＥＤＡ配体，收率最低的为１，１０⁃菲罗林配体．在偶联反应的转金属化步骤中，由于空间位阻的原因，苯硼酸的苯环和咪唑环与不饱和铜配位较困难，从而降低了整个反应的反应活性．如图７所示，在最优反应条件下控制反应时间分别为１，２，４，６，８和１２ｈ，发现反应产率呈现先增大后不变的趋势．反应４ｈ，反应达到最大产率６６％，之后再延长反应时间，收率保持不变．以均相反应作为对比，无任何配体存在时，在最佳条件下考察了多种Ｃｕ源的催化活性，结果列于表３．可见，在相同量的铜源催化下，所有反应催化活性略高于相应的非均相反应，其中Ｃｕ（ＯＡｃ）２㊃Ｈ２Ｏ的催化活性最好，与非均相催化剂的催化活性相当．在模型反应的最佳反应条件下进行了底物拓展实验，结果列于表４．当苯硼酸中取代基在邻位时７９０１㊀Ｎｏ．５㊀刘恒烁等：ＣＯＦ固载铜盐催化苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应（表４中Ｅｎｔｒｉｅｓ５和６），如２⁃溴苯硼酸和２⁃甲基苯硼酸分别与咪唑反应时，检测到只有微量目标产物生成，这是由于邻位的空间位阻较大造成的；当取代基在对位时（表４中Ｅｎｔｒｉｅｓ１ ４），４⁃甲氧基苯硼酸反应的产物产率为４４％，４⁃甲酰苯硼酸和４⁃联苯硼酸反应的产物产率分别为５４％和５３％，４⁃氯苯硼酸反应的产物产率最高为６２％；当取代基在间位时（表４中Ｅｎｔｒｉｅｓ７和８），３⁃氰基苯硼酸和３⁃甲基苯硼酸与咪唑反应的产物产率分别为５９％与４１％．Ｔａｂｌｅ３㊀ＨｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｉｍｉｄａｚｏｌｅａｎｄｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄａＥｎｔｒｙＳｏｌｖｅｎｔＣａｔａｌｙｓｔＹｉｅｌｄｂ（％）１ＭｅＯＨＣｕＩ６２２ＭｅＯＨＣｕ（ＮＯ３）２㊃３Ｈ２Ｏ７１３ＭｅＯＨＣｕＣｌ２６８４ＭｅＯＨＣｕ２Ｃｌ２６８５ＭｅＯＨＣｕ（ＯＡｃ）２㊃Ｈ２Ｏ８１㊀㊀ａ．；ｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄ（０ ８２ｍｍｏｌ，１００ｍｇ），ｉｍｉｄａｚｏｌｅ（０ ９８ｍｍｏｌ），ＴＥＡ（０ ９８ｍｍｏｌ），Ｃｕｓｏｕｒｃｅ（１０％，ｍｏｌａｒｆｒａｃｔｉｏｎ），ＭｅＯＨ５ｍＬ，７０ħ，１２ｈ；ｂ．ＧＣｙｉｅｌｄ．Ｔａｂｌｅ４㊀Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙｃａｔａｌｙｚｅｄＮ⁃ａｒｙｌａｔｉｏｎｏｆｉｍｉｄａｚｏｌｅｗｉｔｈａｒｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄｓａＥｎｔｒｙＢｏｒｏｎｉｃａｃｉｄ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ａｍｉｎｅ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＰｒｏｄｕｃｔＹｉｅｌｄｂ（％）１４４２６２３５４４５３５Ｔｒａｃｅ６Ｔｒａｃｅ７５９８４１㊀㊀ａ．；ｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ａｒｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄｓ（０ ８２ｍｍｏｌ），ｉｍｉｄａｚｏｌｅ（０ ９８ｍｍｏｌ），ＴＥＡ（０ ９８ｍｍｏｌ），Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ（１０％，ｍｏｌａｒｆｒａｃｔｉｏｎ），ＭｅＯＨ５ｍＬ，７０ħ，１２ｈ；ｂ．ｉｓｏｌａｔｅｄｙｉｅｌｄ．均相铜盐催化Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联的反应机理研究已经非常透彻［３５ ３７］，针对本文的非均相催化体系，参考文献［２５，２７，３８］报道，我们给出了以Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ为催化剂时咪唑与苯硼酸偶联反应的催化循环图．如Ｓｃｈｅｍｅ３所示，以Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ催化剂为例，活性中心Ｃｕ含有大量不饱和配位点，反应开始后，苯硼酸的苯环发生转金属化反应配位至Ｃｕ（Ⅱ）中心（①ң②）；碱与咪唑的活泼氢结合，发生去质子化作用，从而促进咪唑的Ｎ⁃芳基化，因此在碱ＴＥＡ的促进下，咪唑也与Ｃｕ（Ⅱ）中心配位（②ң③）．在Ｏ２的存在下，Ｃｕ（Ⅱ）被氧化为Ｃｕ（Ⅲ）（③ң④）；随后发生还原消除反应，得到目标产物１⁃苯基咪唑和再生催化剂（④ң⑤）；然后，Ｃｕ（Ⅰ）被Ｏ２氧化为Ｃｕ（Ⅱ）（⑤ң①），发生下一轮循环．８９０１高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀Ｓｃｈｅｍｅ３㊀Ｐｌａｕｓｉｂｌｅｃａｔａｌｙｔｉｃｃｙｃｌｅｆｏｒｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｉｍｉｄａｚｏｌｅａｎｄｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄ３㊀结㊀㊀论采用真空溶剂热方法合成了含联吡啶位点的ＣＯＦ材料ＴｐＢｐｙ，再通过后修饰法引入系列铜源得到Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ，并用于催化咪唑和苯硼酸的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应．作为多相催化剂，Ｃｕ＠ＴｐＢｐｙ在反应中具有良好的催化活性．通过优化反应条件，发现质子极性溶剂ＭｅＯＨ是该催化反应的最佳溶剂，而Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ的催化性能最佳，有机碱ＴＥＡ的促进效果最好．在ＭｅＯＨ溶液中，Ｃｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙ在碱ＴＥＡ的促进下于７０ħ催化咪唑与苯硼酸反应４ｈ后，得到１⁃苯基咪唑的最大产率（６６％）．粉末ＸＲＤ表征结果表明，反应后的催化剂仍保持原有骨架．在最优反应条件下进行了底物拓展实验，结果表明，取代基的位阻效应对该催化体系有显著影响，其中对位取代的４⁃氯苯硼酸的反应产率最高（６２％）．参㊀考㊀文㊀献［１］㊀ＰｉｔｚｅｒＪ．，ＳｔｅｉｎｅｒＫ．，Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，２０１６，２３５，３２ ４６［２］㊀ＸｕＭ．，ＺｈｅｎｇＺ．，ＷａｎｇＭ．，ＫｏｎｇＬ．，ＡｏＹ．，ＬｉＹ．，Ｏｒｇ．Ｂｉｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２０１８，１６（４５），８７６１ ８７６８［３］㊀ＪｉｎＸ．，ＬｉｕＭ．Ｙ．，ＺｈａｎｇＤ．Ｆ．，ＺｈｏｎｇＸ．，ＤｕＫ．，ＱｉａｎＰ．，ＧａｏＨ．，ＷｅｉＭ．Ｊ．，Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｒｅｓ．，２０１９，１４５，１０４２５３ １０４２５３［４］㊀ＫｉｄｗａｉＭ．，ＢａｎｓａｌＶ．，ＫｕｍａｒｂＡ．，ＭｏｚｕｍｄａｒｂＳ．，ＧｒｅｅｎＣｈｅｍ．，２００７，９，７４２ ７４５［５］㊀ＲｏｓｅｎＢ．Ｍ．，ＱｕａｓｄｏｒｆＫ．Ｗ．，ＷｉｌｓｏｎＤ．Ａ．，ＺｈａｎｇＮ．，ＲｅｓｍｅｒｉｔａＡ．Ｍ．，ＧａｒｇＮ．Ｋ．，ＰｅｒｃｅｃＶ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，２０１１，１１１（３），１３４６ １４１６［６］㊀ＳｈａｎｇＲ．，ＬｉｕＬ．，Ｓｃｉ．ＣｈｉｎａＣｈｅｍ．，２０１１，５４（１１），１６７０ １６８７［７］㊀ＣｈａｎＤ．Ｍ．Ｔ．，ＭｏｎａｃｏＫ．Ｌ．，ＷａｎｇＲ．Ｐ．，ＷｉｎｔｅｒｓＭ．Ｐ．，ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ．，１９９８，３９，２９３３ ２９３６［８］㊀ＬａｍＰ．Ｙ．Ｓ．，ＣｌａｒｋｔＣ．Ｇ．，ＳａｕｂｅｒｎｔＳ．，ＡｄａｍｓｔＪ．，ＷｉｎｔｅｒｓＭ．Ｐ．，ＣｈａｎＤ．Ｍ．Ｔ．，ＣｏｍｂｓｔＡ．，ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ．，１９９８，３９，２９４１ ２９４４［９］㊀ＭｕｎｉｒＩ．，ＺａｈｏｏｒＡ．Ｆ．，ＲａｓｏｏｌＮ．，ＮａｑｖｉＳ．Ａ．Ｒ．，ＺｉａＫ．Ｍ．，ＡｈｍａｄＲ．，Ｍｏｌ．Ｄｉｖｅｒｓ．，２０１９，２３（１），２１５ ２５９［１０］㊀ＧａｊａｒｅＳ．，ＪａｇａｄａｌｅＭ．，ＮａｉｋｗａｄｅＡ．，ＢａｎｓｏｄｅＰ．，ＲａｓｈｉｎｋａｒＧ．，Ａｐｐｌ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，２０１９，３３（６），ｅ４９１５［１１］㊀ＫａｎｔａｍＭ．Ｌ．，ＲｏｙＭ．，ＲｏｙＳ．，ＳｒｅｅｄｈａｒＢ．，ＤｅＲ．Ｌ．，Ｃａｔａｌ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００８，９（１３），２２２６ ２２３０［１２］㊀ＩｓｌａｍＳ．Ｍ．，ＳａｌａｍＮ．，ＭｏｎｄａｌＰ．，ＲｏｙＡ．Ｓ．，ＧｈｏｓｈＫ．，ＴｕｈｉｎａＫ．，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｃａｔａｌ．Ａ：Ｃｈｅｍ．，２０１４，３８７，７ １９［１３］㊀ＢｕｋｏｗｓｋａＡ．，ＢｕｋｏｗｓｋｉＷ．，ＢｅｓｔｅｒＫ．，ＨｕｓＫ．，Ａｐｐｌ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，２０１７，３１（１２），ｅ３８４７［１４］㊀ＤｈａｋｓｈｉｎａｍｏｏｒｔｈｙＡ．，ＧａｒｃｉａＨ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２０１４，４３（１６），５７５０ ５７６５［１５］㊀ＤｈａｋｓｈｉｎａｍｏｏｒｔｈｙＡ．，ＡｓｉｒｉＡ．Ｍ．，ＧａｒｃｉａＨ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２０１５，４４（７），１９２２ １９４７９９０１㊀Ｎｏ．５㊀刘恒烁等：ＣＯＦ固载铜盐催化苯硼酸与咪唑的Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍ偶联反应００１１高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４１㊀［１６］㊀ＡｒａｉＴ．，ＫａｗａｓａｋｉＮ．，ＫａｎｏｈＨ．，Ｓｙｎｌｅｔｔ．，２０１２，２３（１０），１５４９ １５５３［１７］㊀ＰｒｉｙａｄａｒｓｈｉｎｉＳ．，ＡｍａｌＪｏｓｅｐｈＰ．Ｊ．，ＫａｎｔａｍＭ．Ｌ．，ＳｒｅｅｄｈａｒＢ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，２０１３，６９（３１），６４０９ ６４１４［１８］㊀ＤｉｎｇＳ．Ｙ．，ＷａｎｇＷ．，Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．，２０１３，４２（２），５４８ ５６８［１９］㊀ＷｕＭ．Ｘ．，ＹａｎｇＹ．Ｗ．，ＣｈｉｎｅｓｅＣｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，２０１７，２８（６），１１３５ １１４３［２０］㊀ＨｕＨ．，ＹａｎＱ．，ＧｅＲ．，ＧａｏＹ．，ＣｈｉｎｅｓｅＪ．Ｃａｔａｌ．，２０１８，３９（７），１１６７ １１７９［２１］㊀ＳｈｉｎｄｅＤ．Ｂ．，ＡｉｙａｐｐａＨ．Ｂ．，ＢｈａｄｒａＭ．，ＢｉｓｗａｌＢ．Ｐ．，ＷａｄｇｅＰ．，ＫａｎｄａｍｂｅｔｈＳ．，ＧａｒａｉＢ．，ＫｕｎｄｕＴ．，ＫｕｒｕｎｇｏｔＳ．，ＢａｎｅｒｊｅｅＲ．，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ａ，２０１６，４（７），２６８２ ２６９０［２２］㊀ＤｉｎｇＳ．Ｙ．，ＧａｏＪ．，ＷａｎｇＱ．，ＺｈａｎｇＹ．，ＳｏｎｇＷ．Ｇ．，ＳｕＣ．Ｙ．，ＷａｎｇＷ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１１，１３３（４９），１９８１６ １９８２２［２３］㊀ＸｕＨ．，ＧａｏＪ．，ＪｉａｎｇＤ．，Ｎａｔ．Ｃｈｅｍ．，２０１５，７（１１），９０５ ９１２［２４］㊀ＨａｎＹ．，ＺｈａｎｇＭ．，ＺｈａｎｇＹ．Ｑ．，ＺｈａｎｇＺ．Ｈ．，ＧｒｅｅｎＣｈｅｍ．，２０１８，２０（２１），４８９１ ４９００［２５］㊀ＰｕｔｈｉａｒａｊＰ．，ＰｉｔｃｈｕｍａｎｉＫ．，ＧｒｅｅｎＣｈｅｍ．，２０１４，１６（９），４２２３ ４２３３［２６］㊀ＮｏｒｉｎｉＴ．，ＧｕａｎｇｂｏＷ．，ＩｕｌｉｉａＯ．，ＮａｔｈａｌｉｅＤ．，ＫａｒｅｎＬ．，ＲｉｎｏＭ．，Ｊ．Ｃａｔａｌ．，２０１９，３７５，２４２ ２４８［２７］㊀ＮａｉｎｍａｌａｉＤ．，ＰａｌａｎｉｓｗａｍｙＳ．，ＣｈｅｍＣａｔＣｈｅｍ，２０１６，８，１ ９［２８］㊀ＷｕＣ．Ｄ．，ＬｉＬ．，ＳｈｉＬ．Ｘ．，ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓ．，２００９，（３４），６７９０ ６７９４［２９］㊀ＧｕａｎＣ．，ＦｅｎｇＹ．，ＺｏｕＧ．，ＴａｎｇＪ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，２０１７，７３（４９），６９０６ ６９１３［３０］㊀ＪｉａＸ．，ＰｅｎｇＰ．，Ｏｒｇ．Ｂｉｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２０１８，１６（４６），８９８４ ８９８８［３１］㊀ＬｉＺ．Ｈ．，ＸｕｅＬ．Ｐ．，ＷａｎｇＬ．，ＺｈａｎｇＳ．Ｔ．，ＺｈａｏＢ．Ｔ．，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１３，２７，１１９ １２１［３２］㊀ＩｓｌａｍＳ．Ｍ．，ＤｅｙＲ．Ｃ．，ＲｏｙＡ．Ｓ．，ＰａｕｌＳ．，ＭｏｎｄａｌＳ．，ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＭｅｔ．Ｃｈｅｍ．，２０１４，３９（８），９６１ ９６９［３３］㊀ＳｈａｒｇｈｉＨ．，ＳｅｐｅｈｒｉＳ．，ＡｂｅｒｉＭ．，Ｍｏｌ．Ｄｉｖｅｒｓ．，２０１７，２１（４），８５５ ８６４［３４］㊀ＪａｍｅｓＰ．Ｃ．，ＭｉｎＺ．，ＣｈｉＺ．，ＣｏｓｔａｎｚｏＳ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００１，６６（２３），７８９２ ７８９７［３５］㊀ＣｏｌｌｍａｎＪ．Ｐ．，ＺｈｏｎｇＭ．，ＯｒｇａｎｉｃＬｅｔｔｅｒｓ，２０００，２（９），１２３３ １２３６［３６］㊀ＫｉｎｇＡ．Ｅ．，ＢｒｕｎｏｌｄＴ．Ｃ．，ＳｔａｈｌＳ．Ｓ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００９，１３１，５０４４ ５０４５［３７］㊀ＶａｎｔｏｕｒｏｕｔＪ．Ｃ．，ＭｉｒａｓＨ．Ｎ．，Ｉｓｉｄｒｏ⁃ＬｌｏｂｅｔＡ．，ＳｐｒｏｕｌｅｓＳ．，ＷａｔｓｏｎＡ．Ｊ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２０１７，１３９（１３），４７６９ ４７７９［３８］㊀ＫｈｏｓｒａｖｉＡ．，ＭｏｋｈｔａｒｉＪ．，Ｎａｉｍｉ⁃ＪａｍａｌＭ．Ｒ．，ＴａｈｍａｓｅｂｉＳ．，ＰａｎａｈｉＬ．，ＲＳＣＡｄｖ．，２０１７，７（７３），４６０２２ ４６０２７ＣｏｐｐｅｒＳａｌｔＡｎｃｈｏｒｅｄｏｎａＣｏｖａｌｅｎｔＯｒｇａｎｉｃＦｒａｍｅｗｏｒｋａｓＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓＣａｔａｌｙｓｔｆｏｒＣｈａｎ⁃ＬａｍＣｏｕｐｌｉｎｇＲｅａｃｔｉｏｎ†ＬＩＵＨｅｎｇｓｈｕｏ，ＹＵＺｈｉｑｕａｎ，ＳＵＮＺｈｉｃｈａｏ，ＷＡＮＧＹａｏ，ＬＩＵＹｉｎｇｙａ∗，ＷＡＮＧＡｎｊｉｅ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ａｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ（ＣＯＦ），ｎａｍｅｌｙＴｐＢｐｙ，ｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｃｏｐｐｅｒｉｏｎｓｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄ．ＴｈｅｏｂｔａｉｎｅｄＣｕ＠ＴｐＢｐｙｗａｓｕｓｅｄａｓａｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒＣ Ｎｃｒｏｓｓ⁃ｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｏｆａｒｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄｗｉｔｈｉｍｉｄａｚｏｌｅ．Ｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｅｈａｖｅｓｃｒｅｅｎｅｄｖａｒｉｏｕｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔ，ｓｏｌｖｅｎｔ，ｂａｓｅａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｓｉｎｇｔｈｅｐｏｌａｒｓｏｌｖｅｎｔＭｅＯＨｇｉｖｅｓｔｈｅｂｅｓｔｙｉｅｌｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆｂａｓｅＴＥＡ，ｗｈｉｌｅＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙｉｓｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃａｔａｌｙｓｔ．Ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎａｃｈｉｅｖｅｓｍａｘｉｍｕｍｙｉｅｌｄｏｆ６６％ａｆｔｅｒ４ｈｒｅａｃｔｉｏｎｃａｔａｌｙｚｅｄｂｙＣｕ（ＯＡｃ）２＠ＴｐＢｐｙｗｉｔｈＴＥＡｉｎＭｅＯＨａｔ７０ħ．Ｉｎｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｒｙｌｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔｓｗｅｒｅｅｘａｍｉｎｅｄｉｎｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｗｉｔｈｉｍｉｄａｚｏｌｅ，ａｍｏｎｇｔｈｅｍ，４⁃ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌｂｏｒｉｃａｃｉｄｓｈｏｗｅｄｔｈｅｂｅｓｔｙｉｅｌｄｏｆ６２％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｃｏｖａｌｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ；Ｃｏｐｐｅｒ⁃ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔ；Ｃｈａｎ⁃Ｌａｍｃｏｕｐｌｉｎｇ；Ｃ Ｎｃｒｏｓｓ⁃ｃｏｕｐｌｉｎｇ；Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｃａｔａｌｙｓｉｓ（Ｅｄ．：Ｖ，Ｋ）†ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．２０１６ＹＦＥ０１０９８００），ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａ⁃ｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏｓ．２１９７２０１４，２１６０３０２４，Ｕ１５０８２０５，２１４７３０１７）ａｎｄｔｈｅＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈＦｕｎｄｓｆｏｒｔｈｅＣｅｎｔｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．ＤＵＴ１９ＧＪ２０５）．。

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。

偶联反应目录偶联反应常见的偶联反应包括偶联反应具体说明偶联反应所需要注意的用途Suzuki反应偶联反应偶联反应（英文：Coupled reaction），也作偶连反应、耦联反应、氧化偶联，是由两个有机化学单位（molecules）进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.这里的化学反应包括格氏试剂与亲电体的反应偶联反应(Grinard），锂试剂与亲电体的反应，芳环上的亲电和亲核反应（Diazo,Addition-Elimination），还有钠存在下的Wutz反应，由于偶联反应 (Coupled Reaction）含义太宽，一般前面应该加定语.而且这是一个比较非专业化的名词. 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。

进行偶联反应时，介质的酸碱性是很重要的。

一般重氮盐与酚类的偶联反应，是在弱碱性介质中进行的。

在此条件下，酚形成苯氧负离子，使芳环电子云密度增加，有利于偶联反应的进行。

重氮盐与芳胺的偶联反应，是在中性或弱酸性介质中进行的。

在此条件下，芳胺以游离胺形式存在，使芳环电子云密度增加，有利于偶联反应进行。

如果溶液酸性过强，胺变成了铵盐，使芳环电子云密度降低，不利于偶联反应，如果从重氮盐的性质来看，强碱性介质会使重氮盐转变成不能进行偶联反应的其它化合物。

偶氮化合物是一类有颜色的化合物，有些可直接作染料或指示剂。

在有机分析中，常利用偶联反应产生的颜色来鉴定具有苯酚或芳胺结构的药物。

常见的偶联反应包括反应名称－－年代－－反应物A－－反应物B －－类型－－催化剂－－注Wurtz反应 1855 R-X sp³ 自身偶联 NaGlaser偶联反应 1869 R-X sp 自身偶联 CuUllmann反应 1901 R-X sp² 自身偶联 CuGomberg-Bachmann反应 1924 R-N2X sp² 自身偶联以碱作介质Cadiot-Chodkiewicz偶联反应 1957 炔烃 sp R-X sp 交叉偶联 Cu 以碱作介质Castro-Stephens偶联反应 1963 R-Cu sp R-X sp² 交叉偶联Kumada偶联反应 1972 R-MgBr sp&sup2；、sp³ R-X sp² 交叉偶联 Pd或Ni Heck反应 1972 烯烃 sp² R-X sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质Sonogashira偶联反应 1973 炔烃 sp R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd、Cu 以碱作介质Negishi偶联反应 1977 R-Zn-X sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd或Ni Stille偶联反应 1977 R-SnR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 PdSuzuki反应 1979 R-B(OR)2 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质Hiyama偶联反应 1988 R-SiR3 sp² R-X sp³ sp² 交叉偶联 Pd 以碱作介质Buchwald-Hartwig反应 1994 R2N-R SnR3 sp R-X sp² 交叉偶联 Pd N-C偶联Fukuyama偶联反应 1998 RCO(SEt) sp2 R-Zn-I sp3 交叉偶联 Pd偶联反应具体说明偶联反应是由两个有机化学单位（moiety）进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程.这里的化学反应包括格氏试剂与亲电体的反应（Grinard),锂试剂与亲电体的反应，芳环上的亲电和亲核反应（Diazo,Addition-Elimination），还有钠存在下的Wurtz反应，偶联反应所需要注意的进行偶联反应时，介质的酸碱性是很重要的。