通過C–H鍵活化實(shí)現(xiàn)雜環(huán)分子的官能化是合成高附加值雜環(huán)化合物的重要途徑之一。但是,由于惰性C–H鍵的鍵解離能(BDE)高,雜環(huán)化合物中C–H鍵化學(xué)環(huán)境相似,雜原子和芳香共軛體系容易與金屬催化劑發(fā)生強(qiáng)吸附,導(dǎo)致傳統(tǒng)合成過程中面臨反應(yīng)條件苛刻、均相催化劑與產(chǎn)物難以分離、貴金屬難以回收、目標(biāo)產(chǎn)物選擇性難以控制、多相金屬活性中心容易流失或者中毒、產(chǎn)物易被重金屬污染等一系列環(huán)境與催化問題。環(huán)境催化的核心問題是避免使用和產(chǎn)生有毒、有害的物質(zhì),利用催化原理從源頭上消除污染。因此,本文設(shè)計合成了多種介孔碳負(fù)載的Pd納米催化劑,在溫和綠色的條件下,成功實(shí)現(xiàn)吡咯、呋喃、噻吩、喹啉等雜環(huán)化合物高效C–H鍵功能化反應(yīng)。此外,探究了介孔碳負(fù)載Pd納米催化劑的結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)與催化劑的活性及穩(wěn)定性方面的構(gòu)-效關(guān)系,提出了多相Pd表面催化C–H鍵活化的新機(jī)制,為今后多相催化劑的制備合成以及綠色合成反應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化等提供了新思路。全文共分為七章。第一章為前言和研究背景,主要從綠色合成的角度介紹了雜環(huán)化合物C–H鍵功能化和介孔碳負(fù)載金屬催化劑的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀。第二章為實(shí)驗(yàn)部分,簡單介紹了實(shí)驗(yàn)所涉及的試劑規(guī)格、儀器設(shè)備型號、...

【文章頁數(shù)】：185 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1.核酸中的雜環(huán)化合物Figure1-1.Heterocycliccompoundsinnucleicacids

第1章上海師范大學(xué)博士學(xué)位論文4環(huán)化合物稱為芳香族雜環(huán)化合物，如：吡咯、呋喃、噻吩、吲哚、喹啉等。1.3.2雜環(huán)化合物的應(yīng)用簡述研究表明，在1250多萬種已知的含碳化合物中約有一半含有雜環(huán)體系[35]。雜環(huán)化合物所含雜原子的數(shù)目、種類、位置及其環(huán)的大小和化學(xué)鍵的屬性等差異導(dǎo)致雜環(huán)....

圖1-2.2010年美國零售銷量排名前10名的小分子藥物Figure1-2.Top10brandnamesmallmoleculedrugsintheUSbyretailsalesin2010[5]

上海師范大學(xué)博士學(xué)位論文第1章5雜環(huán)化合物具有很高的生物活性和廣泛的藥理作用，是上市藥物中常見的結(jié)構(gòu)單元和藥物化學(xué)靶點(diǎn)，其作為抗菌劑、抗氧化劑、抗凝血劑、抗抑郁劑、抗癌劑和神經(jīng)保護(hù)劑等被廣泛應(yīng)用于藥物制劑的開發(fā)[38]。研究表明，90%以上的新型藥物的結(jié)構(gòu)中至少含有一個雜環(huán)基團(tuán)片....

圖1-3），由于N原子與金屬之間的強(qiáng)配位作用往往導(dǎo)

5位的C–H鍵比C3、C4位的更活潑，更容易功能化。在堿（KOAc）協(xié)同催化下，150℃反應(yīng)16h不同雙芳基吡咯化合物的產(chǎn)率可以達(dá)到41%~81%。后來，作者利用PdCl2(CH3CN)2催化N-甲基吡咯和溴苯直接芳基化生成雙芳基吡咯反應(yīng)[100]。在芳基化試劑和堿過量的條件下，....

圖1-3.（a）反應(yīng)底物及相關(guān)的藥物分子結(jié)構(gòu)，（b）Yu等發(fā)展的通過共價鍵形成的“U型模板”實(shí)現(xiàn)間位的C–H鍵選擇性活化，（c）Yu等發(fā)展的金屬可逆配位型模板，（d）利用可逆配位型模板實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程C–H鍵選擇性活化

上海師范大學(xué)博士學(xué)位論文第1章11屬-底物的可逆配位作用；一方面通過模板另一端的導(dǎo)向基團(tuán)引導(dǎo)Pd催化劑至底物遠(yuǎn)端特定位點(diǎn)的C–H鍵，該策略實(shí)現(xiàn)3-苯基吡啶和喹啉的遠(yuǎn)程C–H鍵選擇性活化[81]。反應(yīng)中，目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率較高，區(qū)域選擇性好，且對于多種官能團(tuán)具有較好的兼容性。圖1-3.（....

本文編號：3934524