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随着“绿色化学”意识的不断增强,利用化学原理从源头上减少能源的消耗、消除环境污染、开发新型化学反应体系引起了研究工作者越来越多的关注。均相热催化条件下的交叉偶联反应是有机合成中已经发展成熟的重要反应之一,但其较高的反应温度以及贵金属催化剂的使用大大降低了工业应用价值。光催化是一种直接利用太阳能转化为化学能的技术,其反应条件温和,无二次污染,以温和光催化反应体系来实现基础有机合成反应逐渐成为化学工作者研究的热点之一。本论文主要开展了以下两方面工作:一、CO是羰基化偶联反应中最常见的C1源,但CO的高毒性和处理复杂大大限制了其工业应用,因此探索固体或液体化合物作羰基化反应中方便安全的C1源引起了人们的广泛关注。本文利用光催化分解N,N-二甲基甲酰胺(DMF)原位产生的CO做羰基源实现了羰基化Suzuki反应,考察了溶剂、碱、金属钯催化剂以及反应气氛对反应活性的影响,并探究了其可能的反应机理。二、贵金属Pd是热催化交叉偶联反应中最常见的催化剂之一,但由于其价格昂贵且难于回收,开发廉价高效的非贵金属催化剂具有重要的意义。本文以浸渍锻烧法合成了 CuO/TiO2,实现了在不加配体和助催化剂条件下以非贵金属Cu作单元催化剂的可见光催化的Sonogashira偶联反应,考察了溶剂、碱以及反应气氛等对反应活性的影响,并提出了其可能的反应机理。论文得到的主要结论有:(1)DMF经紫外光照射的TiO2催化可以分解产生一氧化碳(CO)气体,电子牺牲剂及光催化反应气氛对DMF的光催化分解有显著影响。(2)在紫外光照射下,半导体TiO2和均相Pd配合物复合可以在室温条件下实现以DMF为CO源的羰基化Suzuki反应。(3)将CuO与TiO2复合可以明显提高其可见光催化反应性能,并可以在不加贵金属Pd和有机配体的前提下实现常温下可见光催化的Sonogashira偶联反应。本论文的创新点:(1)发展了一种有机溶剂DMF在光催化无氧条件下分解释放CO的新型CO自供给体系,这为在温和条件下实现光催化羰基化反应提供了新思路。(2)将液体羰基化合物DMF代替有毒气体CO作为CO源来实现常温条件下温和光催化体系中的羰基化Suzuki反应。(3)通过p-型半导体材料CuO与n-型半导体材料TiO2的复合,改善了 TiO2的光响应范围提高了其光催化性能并实现了在常温可见光条件下以铜为单元催化剂且不加贵金属Pd及有机配体的Sonogashira偶联反应。