电化学氧化实现N-H/P-H的交叉偶联反应

摘要

有机电化学可以看作有机化学和物理化学的交叉领域。电化学有机合成则是利用电能实现有机物质合成的方法。电化学有机合成主要研究有机化合物或者媒质在电极表面电子得失，阴阳离子和分子在溶液中相互作用，合成新物质的规律和特点。电化学有机反应的基本类型除了包括官能团的氧化和还原，还有加成，消去，取代，裂解等反应以及利用氧化还原媒质实现的各类反应。
　　随着保护环境和节约能源的绿色化学理念深入人心，化学家尝试着用更加符合绿色化学的方式来合成新物质。电化学合成就是一种符合可持续发展的新方式。与传统的化学合成相比，电解合成通常具有溶剂低毒，反应条件温和，原子经济性高，反应过程简便易操作等优点。除此之外，电化学过程通常利用电极上电子的得失实现氧化还原反应，不需要额外的添加强氧化还原试剂，更加符合绿色化学的要求。有机电化学合成技术也为科学家们的合成研究提供了新的思路和方法。
　　本论文主要研究了通过电化学方法实现N-H/P-H的交叉偶联反应，从而在无过渡金属，较为温和条件下实现了次膦酰胺的合成。论文主要分为两个部分，首先重点叙述最近国内外电化学合成以及磷杂键构建方法的综述。之后第二部分详细介绍了有机电化学方法实现N-H/P-H的交叉偶联反应的研究成果。
　　首先，根据实验室之前对电化学合成的研究和构建N-P键的文献报道，我们发展了电化学条件下合成次膦酰胺的方法。利用传统的化学方法构建N-P键的报道这些年取得了一些进展和成果，然而这一类反应体系有着不可避免的缺陷，例如，反应条件苛刻，原子经济性低，后处理过程繁杂以及反应底物昂贵、不易得。这些因素限制了此类方法在有机合成中的应用。然而，我们成功的通过电化学手段合成了次膦酰胺类化合物，具有反应条件温和，底物范围广，原子经济性高，环境友好的优势。同时，我们通过控制实验提出了可能的反应机理，并且实现了该反应的克规模放大。
　　综上所述，我们成功发展了电化学方法实现N-H/P-H的交叉偶联反应。相对于传统的化学方法，电化学氧化具有无过渡金属，溶剂低毒，原子经济性高的特点，为绿色化学合成提供了新的方向。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 有机电化学概述

1．3 有机电化学合成近年的研究进展

1．4 基于二苯基膦氧底物磷杂键构建的研究进展

参考文献

第二章 电化学氧化实现N-H／P-H的交叉偶联反应

2．1 课题背景

2．2 课题的设计和实施

2．3 机理研究

2．4 本章小结

参考文献

第三章 实验部分

3．1 主要实验药品

3．2 实验设备及测试仪器

3．3 实验过程部分

3．4 反应产物的结构数据

3．5 反应产物3ac的单晶数据

附录

研究生期间发表的论文目录及取得的其他科研成果

致谢