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过渡金属催化的碳氢键活化

过渡金属催化的碳氢键活化
过渡金属催化的碳氢键活化

过渡金属催化的碳氢键活化

应用化学,涂适,1132236,135********

碳-氢(C-H)键的转化和碳-碳(C-C)键的连接是有机化学中最重要、最基础的研究内容之一。作为自然界最基本、最普遍的惰性化学键和结构单元,C-H键广泛存在于各种有机化合物当中(如简单的碳氢化合物、复杂有机分子、生物体内组织,工业多聚物材料等)。而通过直接活化和诱导C-H键形成新的官能团(特别是新的C-C键)无疑是一条极具吸引力的反应策略,它集中体现了原子经济性、步骤经济性、环境友好等特征,近年来已发展成有机化学中最活跃的研究领域之一。

早在上世纪初,人们就发现通过一些特定的方法可以对一些惰性C-H键进行直接的官能团化,但如何在活化过程中对各类形形色色的C-H键进行识别和区分,并有目的性的对特定的位置进行定向官能团衍生,一直是有机合成领域的研究难点。随着过渡金属化学的迅猛发展,一系列新反应、新试剂陆续被发现和合成,并在有机合成中得到了广泛的应用。而过渡金属在C-H活化领域的应用,使得对一些C-H键定向的活化和官能团化成为可能,相关的研究近10年来已取得了令人瞩目的成绩,特别是钌、铑、钯、铱等传统过渡金属催化的一些具有高化学选择性的C-H活化反应已经逐渐发展成熟,并且在有机合成中得到了越来越多的应用。

最近,过渡金属促进的有机反应研究的主要聚焦于两类过渡金属上。一类是以铂、金、银为代表的贵重过渡金属,传统上这几种金属普遍被认为具有惰性及稳定性,通常很少参与有机反应,但近期的研究发现,这些金属往往具有独特的反应性,其在C-H活化领域的应用令人期待。另一类是以铜、铁等为代表的过渡金属化合物,这类金属在地球中储量丰富,具有价格低廉,环境友好等特征。用更经济、更绿色的铜、铁催化剂代替传统稀有过渡金属(如钌、铑、钯等)催化活化碳-氢键实现碳-碳键的构筑是金属有机化学发展的又一热点。

现阶段,各种新的策略和机理被提出并被广泛采用,以下爱是对过渡金属催化的碳氢活化发展及其研究进展的一些介绍。

碳氢活化反应既可以发生在分子内进行,也可以发生在分子间。分子内的碳氢活化反应由于体系对反应位置自由度的限制使得反应具有区域选择性。

分子间碳氢活化反应由于催化剂和C-H键反应的时候具有更大的自由度使得该类型反应有更大的挑战性。影响分子间碳氢活化反应的区域选择性的主要因素有:一、官能团化得芳环的电性(例如,芳基亲电取代发生在供电子基取代的邻对位);

二,导向基团(导向基团辅助的反应主要是利用含氮或氧原子的络合官能团进行碳氢活化反应,

在串联反应过程中外加的烯、炔也可以原位生成“导向”的烷基货烯基金属物种。由此,可以将碳氢活化反应分为分子内反应和分子间的反应两大类,分子间碳氢活化反应又可以分为诱导碳氢活化和非诱导直接碳氢活化。

一、铑催化的直接芳基化反应

1.1铑催化芳烃的直接芳基化

铑催化的2-芳基吡啶可以通过螯合辅助与芳基锡试剂高效地完成直接芳基化。

在铑催化的Suzuki-Miyaura类型偶联反应的研究过程中,Miura报道了低毒的四苯基硼盐可以用于亚胺的直接芳基化。不过反应只得到了相当少的单芳基化和双芳基化产物,其原因在于起始底物的还原是通过连续的铑氢化加成和随后的质子化过程组成。亚胺的还原对

于催化循环中氯化铑物种的重生是十分必要的。

铑催化的芳烃的直接芳基化也可以在没有任何导向基团下完成。Itami发现在强的接受体配体[P(OCH(CF3)2]3的存在下,苯甲醚可以同缺电子的碘代芳烃在微波照射下发生直接芳基化。

1.2铑催化杂环化合物的直接芳基化

吲哚、吡咯、呋喃等杂芳烃的分子间直接芳基化反应,占主导地位的是有钯催化完成的。钯催化剂也能够实现多种杂芳烃的直接官能化,甚至在一些底物上比钯催化剂具有更高的催化活性。Bergma和Ellman应用[RhCl(coe)2]2和PCy3组成的催化体系,发展了N-H自由的苯并咪唑同碘代芳烃通过碳化氢的转化高产率地得到芳基化产物,而溴代物和氯化物反应活性较低。

进一步的机理研究表明该反应是通过杂芳烃的互变异构化发生的,其间产生了氮杂卡宾中间体。不过反应产生了大量氢化脱卤的副产物。这种局限性可以通过应用其他磷配体以产生一个高活性热稳定的铑催化剂来解决。不仅使溴代芳烃也可以高产率地发生芳基化,而且还大大减少了配体的用量。很多有价值的官能团例如烯醇化的酮、胺或脂都能被该催化体系所耐受。

2.铑催化的氢化芳化反应

铑催化的芳烃同炔烃的氢化芳化反应的报道目前任然相当有限。主要是由于端炔会发生铑催化的二聚或者三聚反应,内炔则往往在碳氢活化反应中活性很差。尽管如此一些小组成功地发展了杂原子导向的烯基化反应。

2-苯基吡啶在Wilkinson’s催化剂作用下同内炔的发生邻位烯基化反应。

反应的底物范围局限于对称的炔烃:端炔主要产生聚合物,非对称的炔烃只能得到缺乏区域选择性的混合物。不过非对称的一边是大位阻取代基的炔烃如1-三甲基硅-1-丙炔可以获得高区域选择性的单烯基化产物。

二、铁催化碳氢活化反应

铁是地壳中第四丰度元素,含量为56300g/ton。铁在各种生物学的氧化还原反应中扮演了关键的角色,是无毒且环境友好的生物过程中必须得元素。过去的几十年里铁催化已经逐步应用在各种有机转化中,包括偶联反应、环加成反应、骨架重排反应、C-H键的转化和烯烃聚合等。事实上,在许多情况下铁的催化体系比其他过渡金属对反应有着特殊的效果。Wang报道了端炔、醛与二级胺的三组分反应。作者提出该转化中炔基铁物种的中间体加成到醛和二级胺原位生成的亚胺正离子,增加了底物的亲核性。该反应提供了无需配体得到炔丙基胺的方法。

甲基炔丙基胺也能通过铁催化的二甲基苯胺和端炔的反应合成。Vogel提出三级胺经过氧化物氧化成了亚胺离子,随之被端炔与二氯化铁原位生成的炔基铁物种淬灭。随后,李朝军报道了相同条件下FeCl2催化的二芳基亚甲基和二羧基亚甲基的选择性碳碳键的生成。

过渡金属催化的芳芳键偶联反应是有力的合成工具并且已经广泛的应用于重要的有机分子和天然产物的合成。在各种芳芳键偶联反应中,包含碳氢活化的催化性的直接芳基化是特别有吸引力的,主要因为其提高了效率且几乎没有副反应生成。

氮和氧螯合的官能团常常被用于导向直接芳基化和控制区域选择性。例如酚、酮、胺、羧酸和亚胺已经成功地用于导向钌、铑、钯催化的芳基化反应。利用吡啶作为导向基团,二价钌膦配合物[RuCl2(n6-C6H6)2]和[RuCl2(p-cymene)2]已经被用作催化剂并且获得了很好的

选择性。Shabashov和Daugulis应用醋酸作为溶剂在催化剂Pd(OAc)2存在在发展了无磷配体的吡啶导向芳基化过程。近来Sanford阐述了一种三价碘试剂[Ar2I]BF4是对钯催化的直接芳基化相当有效的芳基化试剂。

在今后的工作中,围绕过渡金属催化的碳氢活化反应进行研究,重点可以开展以下几个方面的工作:

1、发展新型氧化剂。在过渡金属的碳氢活化反应中,经常需要用到不同的氧化剂以完成催

化循环,促进反应的进行,所以选择合适的氧化剂是十分重要的。

2、发展新的反应类型。开发新的导向基团,设计新的反应类型以拓展碳氢活化反应的范围。

3、采用适当种类的金属催化剂。不同种类的催化剂进行碳氢活化时对反应有不同的作用,

选择合适的金属可以发现新型的碳氢活化反应。

总之,碳氢活化作为现阶段有机化学研究的热门课题,还有很多工作需要做。很多经典的金属催化反应都需要预先将底物活化,而这些反应也肯诺该设计为碳氢活化反应来实现。

参考文献:

1.氧化碳-氢键活化在构建碳-氧键中的研究,金俊

2.氧化碳-氢键活化的新偶联反应的开发研究,李艳

3.合成化学中的“焊接”技术,施章杰,余达刚

4.C(H)-H在过渡金属氧化物上活化的微观机理:DFT研究,傅钢,吕鑫,徐昕,万惠霖

5.过渡金属促进的醇α-和β-位碳-氢活化/官能团化及碳-碳键连接反应研究,张书宇

6.过渡金属催化的碳-氢键活化、碳-碳键及碳-氮键连接反应研究,姜毅君

7.过渡金属催化的碳氢活化反应研究,程凯

后过渡金属催化剂综述

后过渡金属催化剂综述 1催化剂的意义 催化剂是可以加速化学反应的物质。化学反应若要发生,则反应物分子之间必须有足够能量的发生碰撞以形成活性复合物或过渡态复合物,这个能量就是活化能。而催化剂能够提供一个较低的活化能,因此加速了化学反应的发生。和未添加催化剂的反应的一步实现原理相比,催化反应包含了许多种化合物与过渡态复合物[1]。 催化技术对于目前乃至未来的能源、化学反应、环境工业、石化工业都是至关重要的。原油、煤和天然气向燃料和化学原料的转化,大量石油化工和化学产品的生产,以及CO、NO、碳氢化合物排放物的控制,全都依赖于催化技术。此外,催化剂还是燃料电池电极的必要组分——无论电极使用的是固体氧化物离子还是聚合物质子电解液[2]。催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发, 往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生。据统计,85%以上的化学反应都与催化反应有关。目前工业上采用的催化剂大多为金属、金属盐和金属氧化物等多相催化剂, 其优点是催化性能较稳定, 使用温度广, 容易回收重复使用, 但催化活性较低, 反应常常需要高温、高压条件, 而且副反应较多。最近几十年, 发展了以有机金属络合物为主的均相催化剂, 为化学工业带来革命性进步。这种催化剂分散度高, 活性中心均一, 结构明确, 催化剂活性和选择性都较高, 反应可以在很温和的条件下进行[3]。 2后过渡金属催化剂的性质 聚烯烃工业的发展是一个国家石化工业发展的重要标志。Ziegler - Natta催化剂、茂金属催化剂和后过渡金属催化剂仍然是烯烃聚合催化剂研发的3个主要方向[4]。 90年代,美国北卡罗来纳大学的Brookhart等人[5]报道了利用适当的配体, 可使元素周期表中的第Ⅷ族中Ni和Pd的配合物用来引发烯烃聚合, 从而由单一烯烃可获得高分子量的、有各种支化度的聚合物, 并能实现与极性单体的共聚。他们将这一类催化剂称为烯烃聚合后过渡金属催化剂。后过渡金属催化剂中金属元素的种类涉及到第Ⅷ族中的元素, 目前研究得比较多的为Fe、Co、Ni、Pd4种金属元素[6]。 这类金属配合物的亲氧性相对较弱,对空气和水分不太敏感,特别是催化烯烃以及环烯烃聚合的活性很高[7],而且对比茂金属催化剂, 后过渡金属催化剂具有稳定性好、生产费用低、能生产新品种聚烯烃以及能合成带有官能团的新型聚合物等优点。再加上后过渡金属催化剂合成相对简单, 产率较高,因而其成本远低于茂金属催化剂, 而且聚合时助催化剂用量比较低, 一般与负载的茂金属催化剂相当, 因此成为烯烃聚合用催化剂的新的研究热点[8]。 3 后过渡金属催化剂的种类 后过渡金属烯烃聚合催化剂是指以镍( Ⅱ) 、钯( Ⅱ) 、铁( Ⅱ) 、钴( Ⅱ) 、钌( Ⅱ)等后过渡金属原子为活性中心的一类金属配合物烯烃聚合催化剂。 3.1 镍系 镍系包括双亚胺类、P - O类和N - O类等。双亚胺类镍系烯烃聚合催化剂是指以双亚胺为配体的一类平面型镍(Ⅱ)阳离子配合物。当采用甲基铝氧烷(MAO)作助催化剂时,二溴化双亚胺合镍的衍生物具有很高的催化活性。这类催化剂在Lewis酸如MAO 的作用下形成阳

前过渡金属催化剂的现状及进展

前过渡金属催化剂的现状及进展 摘要:介绍了非茂前过渡金属催化剂作为高效烯烃聚合催化剂的发展和应用领域。根据催化剂中配位原子的性质将非茂前过渡金属催化剂分为配位原子为0、配位原子为N、硼苯类、类茂类等四大类进行讨论。在分述前过渡金属催化剂类型的同时,详细介绍了各类催化剂的特点,综述了各大聚烯烃公司的研究情况。最后时前过渡金属催化剂当前进展和未来发展趋势进行了总结和展望。 关键词:前过渡金属;非茂;催化剂;进展 纵观聚烯烃工业的发展过程,其进步无不与新型催化剂及工艺技术的开发有关。因此新型催化剂的开发应用是聚烯烃工业中研究的焦点。茂金属催化剂有很多优点,如催化体系具有单活性中心、聚合物相对分子质量可调、聚合活性高等。但茂金属催化剂成本较高,制得树脂的加工性差且专利纠纷不断,致使与茂金属催化剂性能相似,而成本较低的非茂单中心催化剂成为研究开发的新热点。非茂前过渡金属催化剂(简称前过渡金属催化剂)是指不含环戊二烯基,金属中心包括前过渡金属元素有机金属配合物,具有与茂金属催化剂相似的特点,可以根据需要定制聚合物,而且成本较低,专利发展空间相对较大,具有巨大的发展潜力。 1 前过渡金属催化剂分类及进展 1.1 含氧类配体 Kakugo等首先报道了烷氧基钛在MAO助催化作用下对丙烯有较好的聚合催化活性,并发现联二酚类衍生物与钛形成的配合物具有很好的烯烃聚合催化活性,如2,2 硫代双(6 一特丁基一4一甲基苯酚)与钛((TBP)TiCl )的配合物在MAO助催化作用下能获得超高相对分子质量的聚合物,如聚乙烯相对分子质量可达4.2×1O。、聚丙烯则高达8×1O 以上。这类催化剂不仅能够使烯烃均聚,而且能够使a烯烃共聚合。(TBP)TiC1:还可催化苯乙烯间规聚合,所得聚苯乙烯的间规度高达98%以上。这是人们第一次将非茂催化剂成功应用于苯乙烯间规聚合。而且,这种催化剂还能催化苯乙烯与乙烯共聚。 Schavorien等进一步扩展了联二酚类衍生物的研究[2]。他们在考察不同取代基对烯烃聚合的影响时发现,只有硫桥基的联二酚配合物具有高催化活性,而其它桥基或非桥联的联二酚的催化活性较低。该类催化体系对长链烯烃及二烯烃也有很好的催化活性。其后,相继又有β-酮与钛及锆形成的配合物应用于烯烃聚合催化的报道,其中β-二酮-锆配合物在MAO助催化作用下对乙烯聚合具有较高的催化活性。而β-二酮-钛配合物则对苯乙烯聚合有较高的催化活性,所产生的聚苯乙烯具有间规结构,间规度达98%以上,与单茂钛催化剂

高等有机化学汇总

研究生课程论文 题目: 浅谈有机化学的研究进展姓名: 陶月红 学院: 理学院 专业: 化学 学号: 2014111004 2015 年1 月12 日 南京农业大学教务处制

浅谈有机化学的研究进展 理学院2014111004 陶月红 摘要:本文综述了中国大陆地区有机化学研究人员2011至2012年两年内在合成方法学领域获得的重要成果。文章中共引用参考文献50篇,其中30多篇手性金属配合物和有机小分子催化的不对称反应、金属催化的碳氢键活化等合成方法学论文。本文汇集了中国有机化学家两年中合成的30多个不同物质。 关键词:有机化学合成方法学有机合成 有机化学是化学科学中一个十分重要的二级学科,也是与人类日常生活联系最紧密的化学分支,其发展与人类社会的发展息息相关。近年来,在国家科技政策和科研经费的支持下,我国有机化学事业得到了长足发展,有机化学相关领域研究队伍不断壮大(如,全国有机化学学术研讨会的参会人员数已由十年前500多人发展到超过2000人),研究工作水平不断提高,在国际顶级学术刊物上发表研究论文数迅猛增加(几乎每期国际一流化学期刊上都有中国有机化学家的论文刊登)。同时,也有越来越多的中国有机化学家被邀请担任国际顶级学术刊物的地区主编和编委,国内的有机化学期刊也开始得到重视。从近期学术论文发表情况看,我国有机化学的各分支学科存在发展不平衡的问题,工作主要集中于有机反应和合成方法学的研究。我国有机反应和合成方法学研究始终保持强盛的发展势头,但原创性、实用性工作仍旧有限。有机合成化学得到了发展,但主流观念和思路还停留在首次合成上。在元素有机化学中我国有机氟化学一支独秀,其他元素有机化学需要加强。中国天然产物化学研究工作突飞猛进,成为发现新化合物分子的主力。通过对我国有机化学学科2011~2012年发表的研究结果进行系统检索,本文对有机反应和合成方法学、有机合成化学、元素有机化学和天然产物化学等有机化学研究领域的学术进展做一个简要总结。 1 有机反应和合成方法学 有机反应和合成方法学是有机化学的基础,历来受到有机化学家的重视。有机化学发展过程中曾经出现许多以发现者名字命名的人名反应,使这些化学家名垂青史。在我国除黄鸣龙外,尚未有其他有机化学家获此荣誉,故在近30 年来,有机反应和合成方法学在我国有机化学界受到越来越多的重视。在我国有机化学界,从事有机反应和合成方法学的化学家人数和各种资源占有半壁江山,导致我国在国际一流学术刊物上发表的论文多为有机反应和合成方法学内容,为此本文也仅能收录刊登在《J.Am.Chem.Soc.》和德国《Angew.Chem.Int.Ed.》上的成果。国际上流行的热点研究领域,如金属催化的不对称反应、交叉偶联反应、碳氢键活化反应、有机小分子催化反应等,我国有机化学家不仅几乎全部涉足,而且人数比例和发表论文的数量均占有重要地位。只要美国化学家能开辟一个新领域,我们就会使这一领域成为论文发表的热点领域。我国有机化学家在有机反应和合成方法学研究领域的影响力日新月异,如2012年10月,北京大学施章杰承办了第一届碳氢键活化国际学术研讨会,并担任大会主席。无论如何,与西方国家的有机化学家,特别是美国化学家相比,我国的研究工作思路和成果还是属于跟踪的多,自己独创的少。《J.Am.Chem.Soc.》创刊125周年列举的125篇有影响的文章中,来自我国的仅为黄鸣龙先生于20世纪40年代发表的论文,足以说明我国还是缺乏真正有影响的独创性研究成果。我国有机反应和合成方法学研究领域的特点是人数众多,仅从事金属有机化学的人员就已超过千人;另一特点是发展均衡,在国际一流刊物上发表学术论文的作者既有我国著名科研院所

基于杂环碳氢键活化的有机合成化学

基于杂环碳氢键活化的有机合成化学
王磊*,李品华,陈巍,何涛,李成梁,张义成,王敏,张袖丽
淮北师范大学化学系,安徽淮北,235000 *Email: leiwang@https://www.wendangku.net/doc/6f7864441.html, 杂环骨架由于在药学、生物和化学等方面有着特异的性质,而且其化合物广泛存在于具有生理活性的 天然产物、药物和光电材料中, 所以它们的合成方法一直是研究热点[1]。近年来,基于碳氢键活化的有机合 成引起了合成化学家们的特别兴趣[2],研究简洁合成步骤和温和反应条件是现代合成化学的方向,我们在基 于杂环碳氢键活化进行的偶联反应方面做了一些研究,取得了一些有意义的结果,如下反应式所示。
关键词:杂环化合物;碳氢键活化;偶联反应;有机合成化学;无金属参与 参考文献:[1] Katritzky, A. R.; Ramsden, C. A.; Joule, J. A.; Zhdankin, V. V. Handbook of Heterocyclic
Chemistry, 3rd Ed, Elsevier, 2010. [2] Colby, D. A.; Bergman, R. G.; Ellman, J. A. Chem. Rev. 2010, 110: 624.
The Organic Transformations Based on the C–H Acitivation of the Heterocyclic Compounds
Wang Lei*, Li Pinhua, Chen Wei, He Tao, Li Chengliang, Zhang Yicheng, Wang Min, Zhang Xiuli Department of Chemistry, Huaibei Normal University, 235000, Huaibei, Anhui
The organic transformations on the basis of the C–H acitivation in the heterocyclic compounds have been developed. They are including the cross-coupling of heterocyclic compounds with a numbers of substrates under transition-metal catalysis or metal-free reaction conditions.

工业催化原理——知识要点

第四章金属催化剂及其催化作用 1、金属催化剂的应用及其特性 1)金属催化剂的应用 金属催化剂:指催化剂的活性组分是纯金属或者合金 纯金属催化剂:指活性组分只由一种金属原子组成,这种催化剂可单独使用,也可负载在载体上 合金催化剂:指活性组分由两种或两种以上金属原子组成 2)金属催化剂的特性 常用的金属催化剂的元素是d区元素,即过渡元素(ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ族元素) 金属催化剂可提供的各种各样的高密度吸附反应中心 2、金属催化剂的化学吸附 1)金属的电子组态与气体吸附能力间的关系 (1)金属催化剂化学吸附能力取决于金属和气体分子的化学性质,结构及吸附条件 (2)具有未结合d电子的金属催化剂容易产生化学吸附 (3)价键理论:不同过渡金属元素的未结合d电子数不同,他们产生化学吸附的能力不同,其催化性能也不同(4)配位场理论:金属表面原子核体相原子不同,裸露的表面原子与周围配位的原子数比体相中少,表面原子处于配位价键不饱和状态,他可以利用配位不饱和的杂化轨道与被吸附分子产生化学吸附。(5)吸附条件对进水催化剂的吸附的影响: 低温有利于物理吸附,高温有利于化学吸附 高压有利于物理吸附,也有利于化学吸附 2)金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系 (1)金属催化剂的电子逸出功(脱出功) 定义:将电子从金属催化剂汇中移到外界(通常是真空环境中)所需做的最小功,或者说电子脱离金属表面所需要的最低能量 符号:Φ,在金属能带图中表现为最高空能级与能带中最高填充电子能级的能量差 意义:其大小代表金属失去电子的难易程度或说电子脱离金属表面的难易 (2)反应物分子的电离势 定义:指反应物分子将电子从反应物中移到外界所需的最小功,用I表示。 意义:其大小代表反应物分子失去电子的难易程度。 电离能:激发时所需的最小能量 (3)化学吸附键和吸附状态 ①当Φ>I时,电子将从反应物分子向金属催化剂表面专业,反应物分子变成吸附在金属催化剂表面上的正离子。反应物分子与催化剂活性中心吸附形成离子键,它的强弱程度决定于Φ与I的相对值,两者相差越大,离子键越强。这种正离子吸附层可以降低催化剂表面的电子逸出功。随着吸附量的增加,Φ逐渐降低。 ②当Φ

负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原氮氧化物的研究进展

3收稿日期:2008-01-14 作者简介:潘华,博士研究生,从事大气污染控制技术研究;施耀 (通讯作者),教授,博导,从事大气污染控制技术研究,shiyao @https://www.wendangku.net/doc/6f7864441.html, 。 基金项目:浙江省自然科学基金项目(Y 507720) 文章编号:100926094(2008)0420036206 负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原氮氧化物的研究进展3 潘 华,张燕婷,李 伟,施 耀 (浙江大学环境与资源学院环境污染控制技术 研究所,杭州310028) 摘 要:氮氧化物(NO x )是形成酸雨和光化学烟雾的主要物种和引发物,消除氮氧化物污染是环境保护中的重点和难点。目前负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原NO x 研究是各国环境研究工作者的研究热点。本文综述了近年来负载过渡金属催化剂上低碳烃选择催化还原氮氧化物的研究进展,着重分析了该反应体系中催化剂的研究状况。探讨了目前比较公认的低碳烃选择催化还原NO x 的反应机理:1)NO 首先被氧化为NO 2;2)含氮有机中间体的生成;3)有机中间物种对NO x 的捕捉和生成N 2。总结了提高该体系中NO x 转化率的方法:1)改进催化剂的制备方法;2)添加助剂;3)等离子体结合催化还原。最后指出了现在研究中存在的主要问题,并提出开发新型催化剂、探索新催化剂制备技术以及引入新实验手段是低碳烃选择还原 NO x 今后的研究方向。 关键词:环境工程;低碳烃;氮氧化物;选择催化还原;过渡金属中图分类号:O643 文献标识码:A 0 引 言 氮氧化物(NO x )是形成酸雨和光化学烟雾的主要物种和引发物,可使人类患发肺气肿和支气管炎等疾病[1,2]。大气中的NO x (包括NO ,NO 2等)主要来自移动源(机动车)和固定源(主要为火力发电厂、工业燃烧装置)2个方面,在发达国家,移动源和固定源对NO x 的贡献约各占50% [3] 。美国学者 S treets 等[4]报道中国1995年NO x 排放总量为112×10-7t ,其 中固定源占76%,移动源占12%,并预测到2020年NO x 排放总量为2166×10 -7 t ,其中固定源占7812%,移动源占1311%。 面对氮氧化物排放量的日益增多以及由此引起对环境与人类生活的严重危害,世界各国政府先后制定了具体的NO x 排放法规[2];企业和科研人员则致力于开发高效率、低成本的脱硝(DeNO x )工艺和技术,其中选择性催化还原NO x 技术 (NO -SCR )已在全世界范围引起了广泛关注。 1 DeN O x 技术的发展 DeNO x 技术可分为燃烧过程控制和尾气控制2大类。燃 烧过程控制主要是通过新型燃烧器的设计和改变炉内燃烧条件而实现,但采用低NO x 燃烧技术最多仅能降低约50%的 NO x 排放[5]。因此目前防治NO x 污染的主要技术是尾气控 制,该法可分为干法和湿法2大类。干法脱硝包括选择催化还原[6,7]、非催化还原法[8]、金属氧化物吸附转化法[9]和等离子法[10,11];湿法脱硝包括酸吸收[12]、碱吸收[12,13]、氧化吸收[13]和化学吸收-生物还原法[14,15]。 目前在国际上仅NH 3的选择催化还原(NH 3-SCR )技术得到了工业化应用[16],该技术转化率高、选择性好、实用性 强。但该技术也存在如下缺点[17] ,1)NH 3是一种有毒腐蚀性气体,存储和输运麻烦,对管路设备要求高,造价昂贵;2)在该过程中,NH 3需要计量控制加入量,容易泄漏或反应不完全而造成二次污染;3)NH 3与烟道气中的S O 2反应,形成腐蚀性的NH 4HS O 4,易使催化剂中毒;4)工作温度范围窄。因此,寻找一种还原剂可以取代NH 3具有十分重要的意义。1990年,日本学者I wam oto 等[6]报道了在含氧气氛下,烯烃在 Cu -ZS M -5催化剂上以高选择性地还原NO 。从此,烃类选 择催化还原NO x 的研究受到了各国学者的广泛关注。英国学者Burch 等[18]介绍了金属氧化物和贵金属铂催化剂上烃类选择还原NO x 的研究进展。国内学者孔科[19]和张涛[20]分别介绍了烃类和甲烷选择还原NO x 的研究进展。在烃类选择还原NO x 的研究中,贵金属催化剂具有活性高和低温特性好的特点,因此成为人们研究的一个热点[21,22],但其产物中含 有较多N 2O (约占产物的50%),对N 2的选择性低[21]。近年来,负载过渡金属(特指第四周期的过渡金属:T i ,V ,Cr ,Mn ,Fe ,C o ,Ni ,Cu 和Zn )催化剂由于活性高、成本较贵金属催化剂低廉而受到了研究者的广泛关注。此外低碳烃(含碳原子数小于3)储量丰富,分布广泛、易得。因此负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x 具有更加广阔的实用前景和经济价值。本文将介绍近几年负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x 的研究进展。 2 负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原N O x 催 化剂的研究进展 近年来关于负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x 的研究有很多。通过SCI 检索统计发现,从2002年到2007年发表的有关负载过渡金属催化剂上低碳烃选择还原NO x 的论文约有90篇(见图1),占这段时期烃类选择催化还原NO x (HC -SCR )论文的约60%,占这段时期选择催化还原NO x (NO -SCR )论文的约20%,充分表明人们对这方面工作关注 的程度。总结10年(尤其近6年) 来用于负载过渡金属催化 图1 2002—2007年间SCI 收录的有关负载金属催化剂 上低碳烃选择还原N O x 的文章 Fig.1 The numbers of documents on N O -SCR with low er hydrocarbon over transition metal b ased catalysts indexed by SCI during 2002-2007 第8卷第4期2008年8月 安全与环境学报Journal of Safety and Environment V ol.8 N o.4  Aug ,2008

过渡金属催化C-S合成

过渡金属催化的C-S的合成 摘要:过渡金属催化的C-S交叉偶联反应在有机合成方法学的研究中一直起着不可或缺的作用。这些经过交叉偶联反应所形成的一系列含碳-硫键结构的化合物,在染料、医药、农药、化工以及聚合物的制备中都有广泛的应用。不同过渡金属催化合成硫化物成为当前研究的一个热点。本文简单综述了不同过渡金属催化反应合成含C-S的化合物。 关键词:过渡金属;硫醇;催化;偶联反应;碳一硫键构建 Transition Metal Catalyzed Synthesis of C-S bond Abstract: transition metal catalyzed C-S cross coupling reaction plays an important role in organic synthetic methodology. The compounds synthesized through cross coupling reaction have very good biological activity and wide application in colorant, pharmaceutical, pesticide, and chemical industry , and the preparation of polymer.So transition metal catalytic synthesis of C-S bond becomes a hot issue. In this paper,transition metal-catalyzed reaction was briefly summarized. Key words: transition-metal; thiols; catalyze; coupling reaction;C-S bond formation 许多含硫化合物具有生物活性,包括磺酰胺类抗生素和哮喘药物顺尔宁抗生素等[1-2]。多种含硫化合物的各类构建方法需要深入地研究,碳一硫键的构建和以及进一步的官能团化已经引起科学界的相当关注。硫化物,硫醇及它们的氧化衍生物在有机合成方面有广泛的应用[3-4]。与碳一氧键和碳一氮键的构建方法相比,有机金属试剂催化的碳一硫键的构建方依然是不足的。尽管人们始终认为硫能够毒化金属催化剂,但是金属催化的碳一硫键的构建方法研究有逐渐增强的趋势。 过渡金属催化通过偶联反应构建碳一硫键的各种方法有很多报道,我们接来将介绍不同的过渡金属催化合成碳硫键的这类反应最近进展。 1铜催化

后过渡金属催化剂的研究进展-哈尔滨工业大学教师个人主页

《高等无机化学》课程论文文献综述 综述题目后过渡金属催化剂 的研究进展 作者所在系别理学院 作者所在专业无机化学 作者姓名吕海涛 作者学号12S007005 导师姓名唐冬雁 导师职称教授 完成时间2013 年 4 月 哈尔滨工业大学材料化学教研室制

说明 1.文献综述各项内容要实事求是,文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 2.学生撰写文献综述,阅读的主要参考文献应在10篇以上。本课程的相关教材也可列为参考资料,但必须注明参考的具体页码。 3.文献综述的撰写格式按撰写规范的要求,字数在2000字左右。

后过渡金属催化剂的研究进展 1 后过渡金属催化剂的进展 后过渡金属催化剂是近年来受到广泛关注的一种新型催化剂,是对聚合催化剂的又一重要革新。它开辟了一个完全崭新的催化领域,将成为继茂金属催化剂之后的又一研究开发热点。后过渡金属( 铁、钴、镍、钯等) 配合物用于烯烃催化研究可追溯至上世纪70年代,其研究结果发展成了SHOP( Shell higher olefin process) 催化体系(1987)[1],被广泛用于工业生产线性A烯烃。然而,由于后过渡金属容易导致B氢消除反应,影响了乙烯聚合催化的发展。直到上世纪90 年代中期,Brookhart研究组发现了A—二亚胺镍、钯配合物能催化乙烯聚合制得高分子量聚乙烯(1995)[2],后过渡金属配合物催化乙烯聚合的重要性才真正为人们所认识。 研究后过渡金属催化剂卓有成效的世界著名大公司有Du Pont、Shell、BP 、BF Goodrich和W.R.Grace 公司等(1996)[3]。他们在该技术领域投人了大量精力,深入研究,取得令人瞩目的成就,其中有的研究已接近于工业化。shell公司于1996年在英国的Carringtion开始运转了一套使用后过渡金属把基络合物催化剂的聚酮装置,生产能力约1.5万t/a ,这种商品名为Carilon的聚酮产品已经销售到了欧洲和美国。该公司目前正对第二套聚酮装置的地点和生产能力进行评估, 准备扩大生产规模。BP公司在英国的Grangemouth也有采用钯基催化剂的CO/烯烃共聚物中试装置运行。 后过渡金属催化烯烃以及环烯烃聚合的研究在近年来取得了重大进展, 已经能够设计合成具有特殊微观结构的聚烯烃;实现了乙烯与极性单体、乙烯与环烯烃的共聚;催化机理的研究也日益完善。这些结果将为新型催化体系的设计及新型功能材料的合成起到一定的指导作用。在后过渡金属烯烃催化剂的合成过程中, 近年来开始出现了一些新的方法和技术。例如高通量筛选方法( high throughput screening, HTS) 的应用(2002)(2003)[4,5],其优点在于, 在相同的时间段内合成和试验数个甚至数十个配体和配合物, 极大地加速了高效催化剂的筛选, 节省了大量时间, 降低了药品的消耗。相信这一技术将大大促进催化剂合成与筛选的速度。 2 后过渡金属催化剂的特点 后过渡金属(铁、钴、镍、钯等)配合物催化剂由于具有稳定性高、易于合成和耐受杂原子和极性基团的能力,具有与前过渡系催化剂明显不同的性能(2009)(2003)[6,7]为烯烃齐聚、聚合及共聚研究提供了新的发展空间。其主要特点有:(l) 聚合活性极高。这种新型络合物均相催化剂无论与传统高效Ziegler催化剂或茂金属催化剂相比, 都显示出异常高的活性, 高达11x106gPE/mol·h。 (2)聚合能力强,聚合单体范围广。可以接受官能化的极性单体,用于全范围的单体聚合及共聚合,合成种类繁多的新型聚烯烃树脂和特种性能树脂等。

新型后过渡金属烯烃聚合催化剂—镍系烯烃聚合催化剂

新一代聚烯烃催化剂 ———后过渡金属催化剂 苏 宇 杨海滨(中山大学高分子研究所,广州 510275) 摘 要 本文综述了以α2二亚胺为配体的Ni(Ⅱ)基和Pd(Ⅱ)基、以三吡啶二亚胺为配体的Fe(Ⅱ)基和Co(Ⅱ)基后过渡金属催化剂,包括催化剂的组成、对烯烃聚合及共聚合的性能和聚合机理。 关键词 后过渡金属,镍,钯,烯烃,聚合,催化剂 NOVE L OL EFIN POLYMERIZATION CATALYSTS Su Yu Yang Haibin (Institute of Polymer Science,Zhongshan University,Guangzhou510275) Abstract This paper introduces about Ni(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)2based novel late transi2 tion metal catalysts,and the composition of catalysts,properties of olefin homopolymerization and copolymerization and mechanism of polymerization reaction are given. K ey w ords late transition metal,Palladium,Nickel,olefin,polymerization,catalyst 全球对聚烯烃的市场需求日益增大。据美国Chem System公司预测[1],到2003年,世界对乙烯的需求量为10500万t,年均增长率为515%;而对丙烯的需求量为6700万t,比1998年增加1600万t。这惊人的数字说明了聚烯烃的生产及改良是市场客观要求的必然。而聚烯烃树脂性能的改进与聚合催化剂密切相关。Ziegler催化剂的开发和改进大大提高了线型聚乙烯的性能,茂金属催化剂的出现使聚烯烃发生了革命性的变革。与此同时,新型非茂金属———后过渡金属催化剂(又称Brookhart催化剂)的开发研究更引人注目,它为制备更宽范围的聚烯烃树脂提供了可能。1995年,Brookhart等人[2]用大体积α2二亚胺配体形成的Ni(Ⅱ)和Pd (Ⅱ)基络合物,成功地实现了促进链增长的目标,成为第一个能够生产高分子量的后过渡金属催化体系。最近2年,伦敦Imperial大学的G ibson研究小组[3]和美国Brookhart研究小组[4]独立发现了Fe (Ⅱ)基和Co(Ⅱ)基催化体系,这种新催化体系不仅在活性和聚合物性能控制方面具有茂金属催化剂的很多优点,而且具有成本低、可生产更宽范围聚合材料的潜力。本文即对后过渡金属催化剂作一综述。 1 后过渡金属催化剂的特点 与传统Ziegler-Natta催化剂及茂金属作比较,后过渡金属催化剂的主要特点是: (1)它选择了Ni、Pd、Fe、Co等后过渡金属,而不是通常茂金属所采用的Ti、Zr等前过渡金属,所制备的催化剂也是单活性中心均相催化剂,因此可按预定目的精确控制聚合物的链结构; (2)聚合能力强,可用于烯烃和极性单体共聚。根据共聚单体特点和反应条件及催化剂种类,极性树脂中共聚单体含量约为013%~12%; (3)用于烯烃均聚(乙烯、丙烯、己烯等)。Ni (Ⅱ)和Pd(Ⅱ)基催化剂可用于生产带支链的聚合 后过渡金属催化剂之前的催化剂的特点

1,3-二羰基化合物的碳-氢键活化反应

1,3-二羰基化合物的碳-氢键活化反应 1,3-二羰基化合物是一种应用广泛的化学物质。香料工业用于制造食用香精,医药工业用于制造钙抗结剂、降压剂等,也是很多结构复杂的化合物和天然产物的中间体。二羰基化合物由于其独特的结构特性从而具备了多种特殊的化学性质例如作为重要的有机合成中间体用于合成杂环类化合物同时它具有高效的抗菌活性,因而在医学上有着广泛的应用。许多不同的二羰基化合物及其衍生物可以作为合成活性氨基酸的原料因此该结构单元被看成是最基本的医学分子之一,另外,二羰基化合物亚甲基可以与有机硼化物的螯合物相结合以及与许多不同的金属配体相络合因此在合成化学和配位化学中吸引了很多化学家的注意。 最近几年,关于碳-氢键的活化一直受到人们的关注,碳氢键是构成有机化合物的最基本化学键之一。通过过渡金属催化剂实现的简单碳氢化合物与碳碳、碳氮和碳氧等多重键的直接碳氢键活化及加成反应是实现相关碳-碳键和碳-杂键构建的最经济、最高效的方法之一。而直接利用碳氢键选择性地官能团化是有机化学家们长期以来追求的目标。 由于碳氢键具有较高的键能相对稳定且极性很小等基本结构特征,直接地官能团化遇到的第一个问题就是反应活性很低。另外,同一个有机化合物分子内通常有很多种化学性质不同的碳氢键,如何实现其中的某一类碳氢键的转化而不影响分子中其它的碳氢键和官能团,这就涉及到碳氢键活化过程中的选择性问题!碳氢键活化,就是在一定的条件下,对一种有机化合物中的某一碳氢键反应性增强或切断实现定向化学转化!因此,有机化学家面临的最大挑战是如何活化非活性的碳氢键以及解决其化学转化的选择性问题!如果能够选择性切断非活性的碳氢键,并开发出实用的合成化学新方法、新反应必将为传统的有机合成工业带来一场巨大的变革。 1. 1,3二羰基化合物与烯烃的反应 2005年,李朝军课题组报道过1,3-二羰基化合物与苯乙烯分子间加成反应,在该反应中,以金和银作为催化剂,收率为76%。反应效果良好[1]。

氧化性定位基辅助的碳氢键活化研究

氧化性定位基辅助的碳氢键活化研究 李兴伟 陕西师范大学化学化工学院、中科院大连化学物理研究所 芳烃的碳氢键活化通常需要定位基的辅助,而且许多情况下反应是在氧化条件下进行的。绝大多数情况下采用的外部氧化剂,存在氧化效率低、选择性有限、产生当量废料等局限。尽管钯催化条件下利用内部氧化型定位基实现的芳烃偶联反应于2009年已有报道,但是反应原料和类型均存在一定的局限。Fagnou教授与2010年报道了无外加氧化剂条件下銠催化芳烃与不饱和分子之间的偶联。反应底物中的氮-氧、氮-氮键起到内部氧化剂的作用。但是由于这类反应中均伴随着酸、水、醇、胺副产物的产生,因此该类反应原子效率有待进一步提高。 我们与利用三价铑和铱为催化剂,在2011年实现了邻炔基硝酮分子内氧原子转移,得到可分离的亚甲胺叶立德偶极子(Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7791)。虽然该反应和碳氢活化无关,但是由于[IrCp*Cl2]2和[RhCp*Cl2]2都是典型的碳氢活化催化剂, 因此有望实现碳氢键活化和氧原子转移的结合。经过尝试,于2014年实现了喹啉氮氧化物与炔烃经碳氢活化和氧原子转移相结合的偶联,从而以100%原子效率得到了一系列α-芳基取代的苯乙酮(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10794)。机理研究方面,分离出了铑-碳键物种和炔烃作用形成的η3-苄基铑中间体,提出了Rh III-Rh I-Rh III反应机理。利用过渡金属催化实现两个重要领域的结合将拓宽碳氢活化在合成复杂分子中的应用前景。在本工作的启发下,印度的Sundararaju教授开发出了钴催化的反应版本(Chem. Commun. 2016, 52, 1338)。 此外虽然氧化性氮-氧定位基在碳氢活化中有不少报道,但是将碳-氮键作为氧化性定位基之前尚未实现, 而利用这一策略可以方便地制备较难合成的碳环化合物。我们利用氧化性的碳-氮键作为定位基,实现了α-季铵基苯乙酮经碳氢活化与偶氮的偶联,得到苯并环戊酮(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137,1623.)。该反应甚至可以利用α-溴代苯乙酮和三乙胺做为原料通过一锅法实现。机理研究方面同重庆大学蓝宇教合作,提出反应经历了胺消除得到铑Schrock卡宾核心中间体。该α-季铵基苯乙酮底物也可以和低活性的烷基烯烃反应,在无外加氧化剂条件下得到邻位烯基化的苯乙酮。 在此基础上,我们将氧化性键的断裂扩展到了C-S键。例如亚磺酰亚胺和烯烃的反应中,在无外加氧化剂条件下,芳烃经碳氢活化和N-S键断裂,以1:1或者1:2物料比的方式偶联,得到异吲哚环(ACS Catal. 2016, 6, 1971)。

过渡金属催化的碳氢键活化

过渡金属催化的碳氢键活化 应用化学,涂适,1132236,135******** 碳-氢(C-H)键的转化和碳-碳(C-C)键的连接是有机化学中最重要、最基础的研究内容之一。作为自然界最基本、最普遍的惰性化学键和结构单元,C-H键广泛存在于各种有机化合物当中(如简单的碳氢化合物、复杂有机分子、生物体内组织,工业多聚物材料等)。而通过直接活化和诱导C-H键形成新的官能团(特别是新的C-C键)无疑是一条极具吸引力的反应策略,它集中体现了原子经济性、步骤经济性、环境友好等特征,近年来已发展成有机化学中最活跃的研究领域之一。 早在上世纪初,人们就发现通过一些特定的方法可以对一些惰性C-H键进行直接的官能团化,但如何在活化过程中对各类形形色色的C-H键进行识别和区分,并有目的性的对特定的位置进行定向官能团衍生,一直是有机合成领域的研究难点。随着过渡金属化学的迅猛发展,一系列新反应、新试剂陆续被发现和合成,并在有机合成中得到了广泛的应用。而过渡金属在C-H活化领域的应用,使得对一些C-H键定向的活化和官能团化成为可能,相关的研究近10年来已取得了令人瞩目的成绩,特别是钌、铑、钯、铱等传统过渡金属催化的一些具有高化学选择性的C-H活化反应已经逐渐发展成熟,并且在有机合成中得到了越来越多的应用。 最近,过渡金属促进的有机反应研究的主要聚焦于两类过渡金属上。一类是以铂、金、银为代表的贵重过渡金属,传统上这几种金属普遍被认为具有惰性及稳定性,通常很少参与有机反应,但近期的研究发现,这些金属往往具有独特的反应性,其在C-H活化领域的应用令人期待。另一类是以铜、铁等为代表的过渡金属化合物,这类金属在地球中储量丰富,具有价格低廉,环境友好等特征。用更经济、更绿色的铜、铁催化剂代替传统稀有过渡金属(如钌、铑、钯等)催化活化碳-氢键实现碳-碳键的构筑是金属有机化学发展的又一热点。 现阶段,各种新的策略和机理被提出并被广泛采用,以下爱是对过渡金属催化的碳氢活化发展及其研究进展的一些介绍。 碳氢活化反应既可以发生在分子内进行,也可以发生在分子间。分子内的碳氢活化反应由于体系对反应位置自由度的限制使得反应具有区域选择性。 分子间碳氢活化反应由于催化剂和C-H键反应的时候具有更大的自由度使得该类型反应有更大的挑战性。影响分子间碳氢活化反应的区域选择性的主要因素有:一、官能团化得芳环的电性(例如,芳基亲电取代发生在供电子基取代的邻对位);

过渡金属催化理论知识

过渡金属催化剂有二大特点:Ⅰ、在反应气氛如H2、O2气下,过渡金属是以金属晶体存在。Ⅱ、最适合用于金属催化剂的活性组份是那些最外层有1~2个S电子,次外层为d电子,d电子为大部分充满状态的元素。 金属催化作用与d电子性质、金属晶体、表面结构有关。 3d带电子填充量为94%,若平均到每个Ni原子上时,d轨道的电子填充量为9.4个电子。即Ni金属晶体中的Ni 原子d轨道中还差0.6个电子就可被完全充满,使d轨道能量或d带能量处于

最低,因而有很强的能力去获得电子,我们把这个电子差额称之为d孔穴。 20、25、36、38、40、42、46、59、61、93-102、104-106、110、144、148、149(很重要)、153、159、172(不错)、173(非常好)、177、180(以及后面连续的几页都比较重要)页有重要信息 几何论和能量匹配论包括两个方面: Ⅰ、吸附物分子与活性位空间结构的几何对应关系。Ⅱ、吸附物分子与活性位之

间的能量对应关系。 EFGH晶面的Miller指数:(100)ABC晶面的Miller指数:(222) 金属结构的应用在于: 形成合金:当原子半径相近,而晶胞结构又相同的一些金属可以相互取代,形成结构不被破坏的合金,如,Pd—Au,Pt—Re,Cu—Ni 等合金催化剂。 低Miller指数晶面上晶格原子排布整齐,高能量的边、角原子少,原子密度高,故其表面剩余能低,稳定性高。 高Miller指数晶面则晶格排布

有不规整的地方,处于高能态的边、角原子多,原子密度低,表面剩余能高,稳定性差。 表面以下面几种方式来降低晶体的总表面能: 1.尽量减少向外暴露的表面积。 2.暴露表面以低表面能的晶面为主。 3.改变金属晶体外露的表面几何结构。 4.增强金属与载体间的相互作用。 改变外露的表面几何结构以减少表面能表面松弛与重构(Relaxation & Reconstruction of

降冰片降冰片烯活化碳氢键Suzuki偶讲解

SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY 毕业论文 降冰片烯参与的C-H键活化Suzuki偶联 反应研究 学院: 专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 2016 年06 月

摘要 本文通过改变实验的反应条件,包括改变反应配合物、碱、溶剂、添加剂以及改变实验反应底物,研究对反应效率的影响。该反应是由2-碘甲苯氧化Pd(0)生成芳基-Pd(Ⅱ)复合物启动,插入降冰片烯到复合物的C-Pd键,C-H活化构造环钯配合物。通过氧化加成全氟碘代丁烷到环钯配合物生成Pd(Ⅳ)中间体,然后进行还原消除生成Pd(Ⅱ)复合物并伴随着C-C键的形成。消除Pd(Ⅱ)复合物的β-碳,伴随着降冰片烯的排出,一个新的芳-Pd(Ⅱ)复合物被释放出来。最后新的复合物与硼酸在一个经典的Suzuki反应下生成产品,并且再生Pd(0)催化剂。 通过对Suzuki偶联反应的理解以及他人在钯催化C-H键活化反应上所取得的成果,在理论和大胆假设的基础上,围绕实验条件的改变,包括改变反应配合物、溶剂、构造碱性环境的试剂和添加剂,做不同的对照实验,对实验结果进行统计计算,发现联苯的采用可以提高实验反应效率,碳酸铯和乙腈是最好的碱和溶剂,并且加入醋酸是有益的。随后我们在优化反应条件的基础上,选用不同取代基的碘苯和硼酸进行研究,碘苯和苯硼酸是最好的反应物。 关键词:钯催化;Suzuki反应;C-H键活化

Abstract The functionalization of carbon hydrogen bonds is an effective way to construct carbon carbon bond and carbon hetero atom bond directly. It is also one of the hot spots in organic synthesis chemistry in recent years. In recent ten years, metal catalyzed C-H bond activation has been in synthetic organic chemistry is one of the research hotspots, because starting directly from the C-H bonds widely exist. Through the metal catalyst on the selective cutting and achieve the functionalization is a direct and high atom economy way, is a kind of environmental friendly "green chemistry" course, has become a strategy of constructing C-C bond, C-X bond is the most attractive. C-H bond activation requires transition metal complexes as catalysts, among which the effect of palladium is the most significant. At present, palladium catalyzed cross coupling reaction of C-H bond activation has been widely used in the field of global chemical industry and other related fields. Keywords: palladium catalyzed, Suzuki reaction, C-H activation,

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