基于导向策略的锰催化碳氢键官能团化研究

发布时间：2024-01-03 17:51

　　从20世纪末以来,过渡金属催化的碳氢键官能团化反应受到了合成化学家的极大关注。利用过渡金属催化C-H键官能团化策略来构建化合物相比传统方法具有较大的优势,这种策略不需要将反应的原料转换成其他官能团,能够减少反应的步骤,大大提高反应的原子利用效率,减少处理反应产生的废弃物,从而降低对环境的污染。C-H键官能团化反应不仅能用于合成简单的小分子化合物,更重要的是还可以合成一系列具有生物活性的杂环化合物。但是,目前C-H键官能团所用的金属催化剂大多为价格比较昂贵的第三或第二过渡周期金属元素,比如铱、钌、铑、钯等,并且反应区域选择性较差,需要加入额外的氧化剂或者配体,另外,反应溶剂大多数为毒性较大的有机溶剂,不符合绿色化学的概念。因此,寻找更为廉价并且高效的金属催化剂代替贵金属催化剂来实现C-H键官能团化为目前必须解决的难题之一。众所周知,第三或者第二过渡金属在地球上的含量比较少、使用后毒性残留比较高、并且价格比较高,与后过渡金属相比前过渡金属没有这些缺点,例如,锰族元素属于第一过渡金属,地球储存量丰富、价格比较低廉、并且毒性较低,因此使用锰金属代替贵金属作为催化剂成为有机化学家的研究的热点,截...

【文章页数】：204 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 引言
        1.1.1 锰催化C-H键活化简介
        1.1.2 锰催化导向基团辅助的C-H键活化简介
    1.2 锰催化导向基团辅助的C-H键官能团化
        1.2.1 锰催化导向基团辅助的C-H键的烷基化
        1.2.2 锰催化导向基团辅助的C-H键的烯基化
        1.2.3 锰催化导向基团辅助的C(sp2)-H键的炔基化
        1.2.4 锰催化导向基团辅助的C-H键的醇/羰基化
        1.2.5 锰催化导向基团辅助的C-H键的氨/酰胺化
        1.2.6 锰催化导向基团辅助的C-H键的环化反应
        1.2.7 锰催化导向基团辅助的C-H键的烯丙基化反应
        1.2.8 锰催化导向基团辅助的C(sp2)-H键的氰基化
        1.2.9 锰催化导向基团辅助的C(sp2)-H键的丙二烯化
        1.2.10 锰催化导向基团辅助的C(sp2)-H键的氟化反应
    1.3 其它类型的锰催化反应
        1.3.1 锰催化双齿导向基团辅助的C(sp2)-H键的烷基化
        1.3.2 锰引发的自由基反应
    1.4 论文立题
第二章 锰催化芳香酮导向的C-2位磺酰胺化
    2.1 研究背景
    2.2 反应条件优化
        2.2.1 添加剂对反应的影响
        2.2.2 溶剂对反应的影响
        2.2.3 其他条件的筛选
    2.3 反应底物的扩展
    2.4 克级反应与电子效应对反应的影响
    2.5 反应机理研究
    2.6 本章小结
第三章 水为溶剂锰催化的磺酰胺化
    3.1 研究背景
    3.2 反应条件优化
        3.2.1 溶剂对反应影响
        3.2.2 添加剂对反应影响
        3.2.3 温度对反应影响
    3.3 反应底物拓展
    3.4 克级反应
    3.5 可能的反应机理
    3.6 本章小结
第四章 离子液体为溶剂锰催化的肟导向C-2位酰胺化反应
    4.1 研究背景
    4.2 反应条件的优化
    4.3 磺酰胺底物扩展
    4.4 酰胺底物扩展
    4.5 克级反应与反应体系循环使用的研究
    4.6 可能的反应机理
    4.7 本章小结
第五章 锰催化N-Piv苯肼导向的碳氢键活化吲哚的合成
    5.1 研究背景
    5.2 反应条件的优化
    5.3 底物的扩展
    5.4 克级反应
    5.5 反应机理研究
    5.6 本章总结
第六章 全文总结
第七章 实验部分
    7.1 第二章实验操作以及实验数据
    7.2 第三章实验操作以及实验数据
    7.3 第四章实验操作以及实验数据
    7.4 第五章实验操作以及实验数据
附录 化学名称缩写对照表
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3876546