【摘 要】
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近年来,氮杂环卡宾（N-Heterocyclic Carbenes,NHCs）已成为过渡金属催化配体发展的主导方向,特别是强的σ-给电子能力和可调控的空间结构,使氮杂环卡宾成为最常用的碳-碳和碳-杂原子成键的配体之一。但迄今为止,氮杂环卡宾配体的发展大多为咪唑型氮杂环卡宾,而咪唑型氮杂环卡宾的分子结构受到两个氮原子的限制,限制了更高活性的氮杂环卡宾类似物的开发。本论文以设计和合成具有更高活性的噻唑
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近年来,氮杂环卡宾（N-Heterocyclic Carbenes,NHCs）已成为过渡金属催化配体发展的主导方向,特别是强的σ-给电子能力和可调控的空间结构,使氮杂环卡宾成为最常用的碳-碳和碳-杂原子成键的配体之一。但迄今为止,氮杂环卡宾配体的发展大多为咪唑型氮杂环卡宾,而咪唑型氮杂环卡宾的分子结构受到两个氮原子的限制,限制了更高活性的氮杂环卡宾类似物的开发。本论文以设计和合成具有更高活性的噻唑-2-亚基氮杂环卡宾出发,通过对其空间结构、σ-给电子能力和π-接受电子能力的研究,探索其作为过渡金属配合物配体的活性,并将其与过渡金属银和铜进行配位,形成新型的噻唑-2-亚基氮杂环卡宾银配合物和铜配合物,对配合物的结构进行表征并对配合物进行催化研究。本论文的研究内容如下:（1）通过两步反应合成四种结构不同的噻唑-2-亚基氮杂环卡宾前体,并通过托尔曼电子参数（TEPs）、核磁共振波谱法、前沿轨道能量计算等方法和结构分析,分别对其电子性质和空间结构进行评价。结果显示,噻唑-2-亚基氮杂环卡宾具有比咪唑型氮杂环卡宾更强的π-电子接受能力和相当的σ-给电子能力,在空间结构上呈现半伞式,是一类活性更高的配体。（2）通过一步反应合成四种新型的噻唑-2-亚基氮杂环卡宾银配合物,均由1H NMR、13C NMR、高分辨质谱和X-射线单晶衍射对其结构进行鉴定,对其晶体结构进行分析并将其应用于炔酰胺的亲电环化反应中进行催化研究,并通过计算推测其可能发生的反应机理。实验结果显示,环的不对称性和π-亲电性的增强,使噻唑-2-亚基氮杂环卡宾银配合物在该亲电环化反应中具有优异的催化活性,合成了具有价值的噁唑啉杂环化合物,并且这种反应模式可以应用于药物的后期功能化,可为药物化学提供有吸引力的分子结构。（3）通过一步反应合成六种新型的噻唑-2-亚基氮杂环卡宾铜配合物,均由1H NMR、13C NMR和X-射线单晶衍射对其结构进行鉴定,对其晶体结构进行分析并将其应用于炔烃的硼氢化反应中进行催化研究。实验结果显示,在最佳条件下,铜配合物表现出了优异的催化活性,合成了一系列烯基硼化合物,并且具有较高的区域选择性。该反应模式可应用于天然产物的后期功能化,可为合成具有特殊结构的天然产物提供便捷的烯基硼中间体。
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