论文部分内容阅读
自从1991年Arduengo首次分离出稳定的游离N-杂环卡宾（NHC），N-杂环卡宾引起了广泛的关注。NHC金属络合物比传统的膦-金属络合物有很多优点：对水和空气的稳定，卡宾碳-金属键的键能大，在加热的条件下不容易解离。N-杂环卡宾及其金属络合物广泛应用于催化芳基链烯烃的不对称加氢反应、硼氢化反应、Suzuki偶联反应、烯丙基取代反应等。但用于氢甲酰化反应的研究报道尚不多见。Suzuki偶联反应是合成联苯类化合物的一种重要方法，广泛应用于有机光电材料、医药等精细化工产品的合成中，已成为现代有机合成中不可缺少的重要工具。本论文主要包括以下三章内容：第一章综述了N-杂环卡宾的合成和应用。N-杂环卡宾及其金属络合物是90年代发展起来的一类新型催化剂，已经被广泛应用于多种催化反应中。本章主要从氮杂环卡宾的种类、结构、制备以及氮杂环卡宾在一些催化反应中的应用这两个大的方面进行阐述。第二章从甲基葡萄糖苷为原料经过五步反应合成一种新结构具有大空间位阻的咪唑啉型氮杂环卡宾及其其金属铑的络合物，通过1H NMR、13C NMR、IR、HRMS确定了目标产物的结构，并研究了该催化剂催化苯乙烯的氢甲酰化反应。结果表明，随着反应温度的升高，烯烃转化率增加，但产物醛的异／正比降低；随合成气压力的增大苯乙烯的转化率略有增加，而且对产物醛的异／正比影响不大；发现苯乙烯的转化率以及产物醛的异／正比随底物与催化剂的比例的增加而降低；转化率从99％降到72％；产物醛的异／正比也有所降低；在反应温度为60℃，苯乙烯／催化剂=400／1，合成气压力为5MPa的条件下，收率大于99％。产品异／正比为93／7。催化其它底物的氢甲酰化反应：在反应温度为70℃，癸烯／催化剂=400／1，合成气压力为5MP的条件下，收率大于95％。产品正／异比为70／30。在反应温度为60℃，丙烯酸甲酯／催化剂=400／1，合成气压力为5MPa的条件下，收率大于99％，产品正／异比为5／95。第三章从甲基葡萄糖苷为原料经过五步反应合成一种新结构具有大空间位阻的四氢嘧啶啉型氮杂环卡宾。通过1HNMR，13CNMR，IR，HRMS确定了目标产物的结构。并进一步研究了四氢嘧啶啉盐促进钯催化Suzuki偶联反应。在80℃，1，4-二氧六环为反应溶剂，NaOBut为碱，4-甲基溴苯／Pd（OAc）2=100／1，Pd（OAc）2／催化剂=1／1的条件下，对于4-甲基溴苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应具较好的催化活性，在3小时可以达到92％的收率。本论文主要设计并合成了两种新结构的催化剂，并对其进行了催化试验，取得了比较满意的结果。