离子型钳形钌化合物催化醛肟重排及胺的N-单烷基化反应

摘要

本论文的研究工作主要是围绕离子型双咪唑并[1,2-α]吡啶基吡啶NNN型钳形钌（II）化合物催化的醛肟重排及胺的N-烷基化反应研究。主要内容如下：
　　1.在醛肟重排成酰胺的反应中，考察了钌化合物、溶剂、温度、原料浓度、催化剂用量和反应时间的影响，确定了优化的反应条件：0.5 mol％钌化合物a，醛肟（0.4 mmol）置于110℃的水（1 mL）中反应12个小时。在优化的条件下，考察了34种醛肟重排制备酰胺，包括芳香族醛肟、脂肪醛肟和杂环醛肟，都可以顺利地发生反应并以中等到高的收率得到相应的酰胺产物。在醛肟重排制备酰胺的基础上，进一步研究了醛与盐酸羟胺在碳酸钠和钌化合物共同存在下通过缩合/重排“一锅煮”的方法制备酰胺类化合物(Scheme1)。通过GC检测反应过程、吡啶甲酰肟和苯甲腈的混合实验，提出了反应机理。首先金属诱发底物脱水形成金属-腈配合物，第二分子醛肟进攻金属-腈形成五元金属环中间体，五元金属环中间体分解形成伯酰胺产物，并且重新生成金属-腈配合物使循环继续进行。此处为图片
　　2.在胺的N-单烷基化反应中，考察了钌化合物、溶剂、温度、原料比、催化剂用量、碱及其用量和反应时间的影响，确定了优化的反应条件：0.5mol%钌化合物a，苯胺(1 mmol)、苄醇(1.5 mmol)、KOH(0.2 mmol)置于140℃的甲苯(1 mL)中反应2个小时。在优化的条件下，考察了22种胺和25种醇来完成胺的烷基化反应，包括各种芳香胺和杂环胺，芳香族醇、脂肪醇和杂环醇，都可以顺利地发生反应并以中等到高的收率得到相应的仲胺产物。在此基础上，进一步研究了氨基吡啶的烷基化反应，取得了非常好的收率。还探索了合成对称与非对称的N,N-双烷基吡啶(Scheme2)。通过一系列的控制实验，提出了反应机理。首先金属和醇在KOH的存在下作用，形成金属-醇盐，发生β-消除反应生成金属-氢化合物和醛的中间体，它与胺缩合形成亚胺中间体，中间体配位插入金属-氢化合物中，形成金属-亚胺，与醇反应释放出仲胺，并再次形成金属-醇盐使循环继续进行。此处为图片

目录

声明

第一部分 醛肟重排高效合成伯酰胺

1.1 酰胺化合物的合成研究进展

1.1.1 由羧酸类为原料制备酰胺

1.1.2 由腈为原料制备酰胺

1.1.3 由醛肟为原料制备酰胺

1.1.4 由醛为原料制备酰胺

1.1.5 由醇为原料制备酰胺

1.1.6 小结

1.2 离子型钌(II)钳形化合物催化的醛肟重排反应

1.2.1 研究背景

1.2.2 反应条件优化

1.2.3 反应底物拓展

1.2.4 由醛“一锅煮”得到酰胺的底物拓展

1.2.5 反应机理研究

1.2.6 小结

1.3 实验部分

1.3.1 仪器与试剂

1.3.2 实验步骤

参考文献：

第二部分 芳香胺的N-单烷基化反应

2.1 过渡金属催化胺的N-单烷基化反应的研究进展

2.1.1 金属银催化剂

2.1.2 金属金催化剂

2.1.3 金属铜催化剂

2.1.4 金属铁催化剂

2.1.5 金属镍催化剂

2.1.6 金属钯催化剂

2.1.7 金属铂催化剂

2.1.8 金属铱催化剂

2.1.9 金属钌催化剂

2.1.10小结

2.2 钳形钌（II）化合物催化的胺与醇的N-单烷基化反应

2.2.1 研究背景

2.2.2 反应条件优化

2.2.3 反应底物拓展

2.2.4 N,N-二烷基吡啶的合成

2.2.5 反应机理研究

2.2.6 小结

2.3 实验部分

2.3.1 仪器与试剂

2.3.2 实验步骤

参考文献:

总结论

部分化合物核磁图谱

个人简历

硕士期间成果

致谢