Pd/Al(OH)3纳米催化剂催化芳基重氮盐的Suzuki-Miyaura偶联反应研究

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在所有过渡金属的C-C键偶联反应中,有机硼化合物和芳基卤化合物的Suzuki-Miyaura偶联反应为构造C-C键的最有效的方法之一,也在药物大分子合成和天然产物全合成中发挥着重要作用。所以,Suzuki-Miyaura偶联反应是国内外化学重点的研究方向。文中所用的Pd/Al(OH)3催化剂是按照Kwon报道的方法制备的,该催化剂具有催化活性高、对水和空气稳定等优点,并且已经成功用于芳基硼酸和芳基重氮盐的Suzuki-Miyaura偶联反应中。本文进一步将该催化剂应用于芳基重氮盐和芳基三氟硼酸钾的Suzuki-Miyaura偶联反应中。在对标准底物的反应条件进行优化的基础上,对产物进行分析表征。通过对溶剂种类和用量、催化剂用量和反应温度等条件的考察,得到了最佳反应条件:当标准底物4-溴四氟硼酸重氮苯盐的用量为0.2mmol时,苯基三氟硼酸钾用量为1.1当量,催化剂用量为0.1 mol%,反应温度为25℃,溶剂甲醇用量为1.0 mL。在上述最优反应条件下,对反应普适性进行了研究,分别以苯基三氟硼酸钾和四氟硼酸苯基重氮盐为标准底物对芳基重氮盐和芳基三氟硼酸钾进行了扩展。结果表明,该方法具有较好的普适性,反应收率在8-95%之间,吸电子基团取代的芳基重氮盐反应活性比较高,供电子基团取代的苯基三氟硼酸钾活性比较高。通过底物扩展共得到了 21个化合物,采用TLC、IR、1HNMR等手段对合成产物进行了结构确认。以纳米Pd/A1(OH)3催化芳基重氮盐的Suzuki-Miyaura偶联反应,具有以下优点:1)催化剂易得,催化效率高;2)催化剂对空气和水稳定,产物易于分离;3)反应条件温和,副反应少。
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