基于苯并二噁烷及苯并9-冠-3氮杂环卡宾的合成与催化性能研究

摘要

氮杂环卡宾（N-heterocyclic Carbene）是一类比较稳定的二价碳卡宾，可以与许多金属元素发生配位，形成稳定的金属配合物。在金属有机化学中，特别是在有机催化中起着非常重要的作用。本文新合成两种结构新颖的基于苯并9-冠-3及苯并二噁烷的氮杂环咪唑盐配体，这两种新型的咪唑盐配体具有高度的灵活性和相当刚性的几何学特性又包含了具有高效催化性能的氮杂环卡宾前体，所以可以作为两种新型的相转移催化剂应用于有机催化化学反应中，通过单晶衍射，核磁共振，红外等表征了它们的性质。
　　（一）用9-蒽甲基咪唑与4-溴甲基苯并9-冠-3和4-溴甲基苯并二噁烷在THF中加热回流反应生成基于苯并9-冠-3和苯并二噁烷的咪唑盐配体，并用核磁共振氢谱和碳谱，XRD单晶衍射等手段表征了它们的结构。
　　（二）这两种配体与过渡金属银发生络合反应并用核磁共振氢谱、碳谱表征了它们的结构。
　　（三）用两种咪唑盐配体作为N-杂环卡宾配体的先驱，并用PdCl2(CH3CN)2作为钯源，考察这两种配体在Suzuki偶联反应中的催化活性，试验了其在不同的碱，反应底物，溶剂及催化剂中的催化效果，实验结果表明在以DMF和水为1:1的混合溶剂中，以氢氧化钾为碱，对溴苯和苯硼酸或含有强吸电子基团的氯苯的Suzuki偶联反应具有很好地催化效果。
　　本文的工作为将来进一步研究药物，生物及氮杂环卡宾在有机催化反应中的应用提供了可靠的实验数据。苯并9-冠-3氮杂环卡宾

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1 绪论

1.1 卡宾

1.2 NHC卡宾催化S-M偶联反应

2 苯并 9-冠-3 及苯并二噁烷桥联的氮杂环卡宾金属配合物的合成与光谱

2.1 引言

2.2 中间体的合成与结构表征

2.3 苯并9-冠-3及苯并二噁烷桥联的氮杂环卡宾六氟磷酸盐的合成与结构表征

2.4 苯并 9-冠-3 及苯并二噁烷桥联的氮杂环卡宾金属络合物的合成与光谱分析

3 苯并9-冠-3及苯并二噁烷桥联的氮杂环卡宾金属络合物在S-M偶联反应中催化性能的研究

3.1 碱的选择

3.2 溶剂的选择

3.3 芳环上取代基电子效应的影响

3.4 两种配体在不同的无机碱作用下的催化效果

4 实验部分

4.1 试剂及纯化

4.2 仪器及操作

4.3 中间体的合成

4.4 苯并9-冠-3及苯并二噁烷桥联的氮杂环卡宾的的六氟磷酸盐的合成

4.5 苯并9-冠-3及苯并二噁烷桥联的氮杂环卡宾金属络合物的合成

4.6 催化S-M偶联反应的一般过程

总结

致谢

参考文献

附录A：文中主要化合物的核磁谱图