芳香羧酸作為重要的化學品,是許多藥物,天然產(chǎn)物和精細化學品中常見的結構。目前,大部分芳香酸的生產(chǎn)存在諸多缺點,通常通過多步反應和氧化反應得到。芳基碘的羧基化反應通常是經(jīng)過鈀催化的一氧化碳插羰反應得到,有較高毒性,實驗操作困難,在實驗室研究和工業(yè)應用中受到很大限制,因此發(fā)展其它一氧化碳來源參與羰基化反應十分重要。目前一氧化碳的替代物主要有:甲酸及其衍生物、醛、金屬羰基化合物、氨基甲�；柰楹桶被柞；a烷等。其中,甲酸作為無毒的,廉價可再生的液體,是構建羰基單元的理想原料,因此甲酸作為羰基來源已被應用于各種過渡金屬催化的羰基化反應中。我們利用甲酸鹽替代一氧化碳氣體,廉價鎳催化劑結合雙齒膦配體,實現(xiàn)了溫和條件下芳基碘的羧基化反應,提供了一種合成各類芳香酸的新方法。該催化體系官能團兼容性好,包括常用于交叉偶聯(lián)反應的典型官能團（例如,芳基溴化物,芳基氯,芳基甲苯磺酸鹽和芳基頻哪醇硼酸酯）都具有較好的兼容性,利用該方法成功地合成了多種功能化的芳香羧酸,包括一些含氮雜環(huán)產(chǎn)物（煙酸衍生物、吡啶等）和藥物分子（雌酮）的后期修飾。反應在乙酸酐和甲酸鋰的存在下,通過原位生成一氧化碳,避免高壓氣態(tài)一氧化碳的... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?Ｈｅｃｋ羰基化反應簡式??

或輻射。１９９８年，Ｋａｎｇ等人報??道了錳催化的有機錫與高價碘鐵鹽的交叉偶聯(lián)羰基化反應ｆ１２］。使用一氧化碳氣??體（ｌｂａｒ），收率良好（圖ｌ－２ｂ）。??Ｍｎ２（ＣＯ）－ｊ〇?［Ｉ??（ａ）?Ｒ－ｌ?＋?ＣＯ?＋?ＮｕＨ??？?ｒ＾ｎ．，??Ｋ２Ｃ〇３，?ＣｙＨ?…ＩＮＵ??Ｎｕ?＝?ＯＨ，?ＮＲ＊，?ＯＲ＇，?ＳＲ１，?Ｈ??ＭｎＣＩ２．４Ｈ２０?〇??（ｂ）?ＡｒＳｎＢｕ３?＋?ＣＯ?＋?Ａｒｌ＋ＰｈＢＦ４＇?？?Ｊｌ??ＮＭＰ，?６０?°Ｃ?Ａｒ’?Ａｒ．??圖１－２錳催化碘化物羰基化??在２０１６年，Ａｌｅｘａｎｉａｎ等人開發(fā)了錳催化烷基碘和烯烴的分子內(nèi)羰基環(huán)化反??應［１３１。在一氧化碳（ｌＯｂａｒ）氛圍下，可以以很高的收率合成五元、六元、七元??碳環(huán)和雜環(huán)。同年，Ｗｕ課題組開發(fā)了一種錳催化的烷基鹵化物與酰胺的羰基化??反應雖然酰胺的低親核性阻礙了它們在交叉偶聯(lián)反應中的應用，但是使用??錳作為催化劑，烷基碘化物與酰胺可以以高收率得到相應的酰亞胺。??１．２．２．２?Ｆｅ催化的羰基化反應??鐵鹽具有含量豐富、價格低廉、生物相容性高以及氧化態(tài)豐富（＋２到＋６）??等優(yōu)點，因此在有機合成中用鐵鹽作催化劑有很多優(yōu)勢。自２０世紀中葉以來，??化學家己報道了許多鐵催化的幾基化反應，例如Ｃｏｌｌｍａｎ試劑，１９７５年，Ｃｏｌｌｍａｎ??發(fā)現(xiàn)Ｎａ２Ｆｅ（ＣＯ）４?（四羰基高鐵酸二鈉）可用于多種合成反應中，可以看作是格??氏試劑，目前己經(jīng)開發(fā)了幾種不同的制備方法Ｃｏｌｌｍａｎ試劑作為催化劑進行??的反應具有高收率和官能團兼容性好等優(yōu)點，但是它也有一些局限性，例如不能??用于脂肪族鹵化物和烯丙基鹵化物。??２

??作為氧化反應和交叉偶聯(lián)反應的常用催化劑，銅在插羰反應中應用不多。在??１９９６年，Ｋａｎｇ等人開發(fā)了一種銅催化炔烴（圖ｌ－４ａ）、有機硼烷（圖ｌ－４ｂ）與??高價碘化合物的羰基偶聯(lián)反應［１￣，反應條件都比較溫和。??Ｃｕｌ?（２．５?ｍｏｌ％）?ＩＩ??（ａ）?Ｒ，ＳｎＢｕ３?＋?ＣＯ?＋?Ｐｈｌ＋ＡｒＸ．?——ｐ??ＤＭＥ，?ｒｔ．?？＇ｉ?Ｍｒ??，?，?Ｃｕｌ?（２?ｍｏｌ％）?〇??（ｂ）?Ｒ＇Ｂ（ＯＲ２）２?＋?ＣＯ?＋?Ａｒ２ｒＢＦ４－隨雇?＞?ｒ１＾??圖１－４銅催化的羰基偶聯(lián)反應??通常，Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ羰基化偶聯(lián)反應需要鈀和對空氣敏感的膦配體作為催化??劑體系。２００８年，Ｂｈａｎａｇｅ等人開發(fā)了銅催化的Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ偶聯(lián)反應，用于合??成炔基酮（圖卜５）?銅（Ｃｕ（ＴＭＨＤ）２）用作催化劑，ＮＥｔ３作為堿，適用于各??種炔烴的羰基化。??Ｃｕ（ＴＭＨＤ）２?（５?ｍｏｌ％）?Ｊ??Ａｒｌ?＋?ＣＯ?＋?Ｒ—＾??Ｅｔ３Ｎ，?ｔｏｌｕｅｎｅ??９０?°Ｃ?Ｒ??圖１－５銅催化的Ｓｏｎｏｇａｓｈｉｒａ規(guī)基偶聯(lián)反應??有機鹵化物的羰基化也是合成酰胺的直接有效方法，這些反應大多使用胺作??為親核試劑。２０１４年，Ｓｕｄａｌａｉ等人報道了一種銅催化的方法，以氰化鈉作為Ｃ１??源合成羧酸及其衍生物［？。在ＮｉＢｒ２／１，１０－菲咯啉體系下，芳基鹵化物與酚，醇??和胺的羰基化偶聯(lián)可高效生成羰基化產(chǎn)物（圖１－６）。??〇??ｙ?ＣｕＢｒ?（１０?ｍｏｌ％）??ｒｉＪｌ＾Ｙ?＋?ｒ２?ｙｈ???Ｎ．ａＣ．Ｎ?．?ｒｉｊＴＶ＾ｙｒ２??１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈ


本文編號：3452231