本文關鍵詞：二溴聯(lián)苯與芳基硼酸經(jīng)鈀催化Suzuki-類Heck偶聯(lián)串聯(lián)反應合成苯并菲的研究

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【摘要】：隨著科學技術的高速發(fā)展,人們對于功能有機材料的需求不斷增加,多環(huán)芳烴(PAHs)作為一類重要的兀-共軛功能有機材料,自然而然受到了人們的關注。長期以來,多環(huán)芳烴一直是有機合成化學、理論化學以及材料化學領域的研究熱點。發(fā)展新型高效的多環(huán)芳烴的合成方法對于新型功能有機材料的性能改良以及開發(fā)具有極其重要的意義。苯并菲(苯并菲)及其衍生物就是一類非常典型的多環(huán)芳烴,π-共軛功能材料如盤狀液晶等均含有苯并菲骨架。同時,苯并菲及其衍生物也顯示出了優(yōu)秀的發(fā)光特性,超導性以及抗癌等藥物活性。鑒于苯并菲在有機功能材料中的廣泛應用,對苯并菲以及衍生物的合成研究便受到了有機合成工作者的關注。在已有的苯并菲合成方法中報道最多的一種便是經(jīng)由苯炔機理[2+2+2]三聚環(huán)化生成苯并菲的方法,該方法普遍對環(huán)境比較友好且具有中等偏上的產(chǎn)率。但是由于其產(chǎn)物均是經(jīng)由三組分苯炔中間體組合而成,所以當苯炔中間體帶有官能團時,這類反應往往會有區(qū)域異構體生成,且該方法對合成的苯并菲衍生物的官能團位置以及種類的調(diào)控也不靈活,這就限制了其應用。有課題組報道通過錫、鋯等有機金屬試劑和二鹵代烴反應生成苯并菲,該類方法可以以較高的產(chǎn)率得到官能團化的苯并菲,但是該方法由于用到錫等金屬,所以其具有很大的毒性并且對于環(huán)境很不友好,在我們環(huán)保意識不斷增強的今天,這類方法也受到了一定的限制。另外還有課題組報道利用雙鹵代烴和雙金屬試劑偶聯(lián)合成苯并菲的方法,這種方法雖然可以以較好的產(chǎn)率得到目標產(chǎn)物,但是由于雙金屬試劑制備產(chǎn)率低、價格高、種類有限所以該方法存在成本過高的問題。其他一些方法例如利用2-苯基聯(lián)苯及其衍生物進行分子內(nèi)關環(huán)形成C_(Aryl)-C_(Aryl)鍵得到苯并菲結構,但該類方法產(chǎn)率一般并且通常反應條件比較苛刻。我們課題組利用2,2'-二溴聯(lián)苯和芳基硼酸為反應物通過Suzuki-Heck類型的偶聯(lián)串聯(lián)反應順利的合成了多環(huán)芳烴苯并菲。本文對于2,2'-二溴聯(lián)苯和芳基硼酸在鈀催化下經(jīng)偶聯(lián)環(huán)化反應制備苯并菲衍生物的合成方法進行了研究。實驗發(fā)現(xiàn),以10 mol%雙環(huán)己基磷二氯化鈀作為催化劑,20 mol%三(4-甲氧基苯基)膦作為配體,3倍量碳酸銫作為堿,只需1.1倍量的芳基硼酸,即可高產(chǎn)率地得到苯并菲及其衍生物。本文分為三章撰寫。第一章,介紹了常用的偶聯(lián)反應機理、應用以及研究進展；苯并菲合成的研究進展以及本論文選題目的和意義。第二章,介紹了反應中要用到的鈀催化劑、二溴聯(lián)苯以及芳基硼酸的合成。第三章,以4-硝基苯硼酸和2,2'-二溴聯(lián)苯為模板反應,對反應條件進行了考察和優(yōu)化,隨后用最優(yōu)條件對反應底物進行了拓展,合成了25種苯并菲衍生物。
【關鍵詞】：多環(huán)芳烴 偶聯(lián)環(huán)化 苯并菲 串聯(lián)反應 鈀
【學位授予單位】：陜西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O621.251
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-41
• 1.1 過渡金屬催化的C-C交叉偶聯(lián)反應9-28
• 1.1.1 Kumada反應、Negishi反應、Still反應和sonogashira反應9-15
• 1.1.2 Suzuki反應的研究現(xiàn)狀15-23
• 1.1.3 Heck反應的研究現(xiàn)狀23-28
• 1.2 多環(huán)芳烴類化合物以及其在顯示技術中的應用和研究現(xiàn)狀28-39
• 1.2.1 多環(huán)芳烴類化合物及其在液晶顯示技術中的應用28-32
• 1.2.2 稠環(huán)芳烴苯并菲合成的研究現(xiàn)狀32-39
• 1.3 選題的目的與思路39-41
• 第2章 鈀催化劑、芳基硼酸和二溴芳烴的制備41-51
• 2.1 引言41
• 2.2 實驗部分41-50
• 2.2.1 試劑與儀器41-43
• 2.2.2 鈀催化劑以及二溴聯(lián)苯的制備43-46
• 2.2.3 芳基硼酸的制備46-50
• 2.3 結果與討論50
• 2.4 本章小結50-51
• 第3章 鈀催化偶聯(lián)反應合成苯并菲(苯并菲)51-69
• 3.1 引言51-52
• 3.2 實驗部分52-54
• 3.2.1 試劑與儀器52-53
• 3.2.2 苯并菲(三亞苯)的合成53-54
• 3.3 結果與討論54-67
• 3.3.1 合成苯并菲的條件優(yōu)化54-57
• 3.3.2 合成苯并菲及其衍生物57-61
• 3.3.3 數(shù)據(jù)表征61-67
• 3.4 本章小結67-69
• 全文總結69-71
• 參考文獻71-81
• 附錄81-99
• 致謝99-101
• 攻讀碩士學位期間科研成果101

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本文編號：1134576