鎳催化芐氧鍵活化形成碳碳鍵的反應(yīng)研究.pdf

1、交叉偶聯(lián)反應(yīng)是構(gòu)建碳碳鍵最為有效的方法之一。含有活潑化學(xué)鍵（如C-X、C-B鍵）的化合物是偶聯(lián)反應(yīng)中最為常用的偶聯(lián)試劑，但是此類化合物有著諸多缺點，例如:難于制備、價格昂貴和對環(huán)境不友好。與采用高活性試劑的傳統(tǒng)偶聯(lián)反應(yīng)相比，惰性化學(xué)鍵（C-H、C-O鍵等）的活化和官能團化是功能分子最為直接的合成方法，減少了各種試劑和原料的預(yù)先官能團化，具有原子經(jīng)濟性高、環(huán)境友好等特點，符合當代綠色化學(xué)發(fā)展的要求。
　　芐氧化合物廉價易得、低毒安全

2、、反應(yīng)不產(chǎn)生鹵代廢物，其正被當做理想的親電偶聯(lián)試劑應(yīng)用于碳碳鍵的構(gòu)建。本文致力于研究芐酯類化合物的官能團化，利用鎳催化實現(xiàn)了芐酯類化合物C-O鍵與簡單碳氫化合物C-H鍵的直接交叉偶聯(lián)，開發(fā)了一系列構(gòu)建碳碳鍵的簡單高效的新方法。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　一、實現(xiàn)鎳催化sp3C-O/sp2C-H交叉偶聯(lián)，制備含氟、氮雜原子的雙芳基甲烷化合物
　　利用鎳催化實現(xiàn)了芐酯類化合物（叔戊酸酯和氨基甲酸酯）與多氟芳烴的直接交叉偶聯(lián)，高

3、效合成含氟芳基的雙芳基甲烷化合物。該反應(yīng)有較大的官能團兼容性，甲基、酯基、氨基、甲氧基、三氟甲基、酰胺鍵等都能很好地兼容于本反應(yīng)體系。利用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)多步的C-O/C-H交叉偶聯(lián)，表現(xiàn)出合成具有液晶性質(zhì)的大分子質(zhì)量線性含氟化合物的潛力。當催化劑配體由1，4-雙（二苯基膦）丁烷(dppb)轉(zhuǎn)換為供電子能力強、空間位阻小的三乙基膦(PEt3)時，在相似的反應(yīng)條件下，苯并惡唑和苯并咪唑也能夠很好地與芐酯類化合物發(fā)生交叉偶聯(lián)反應(yīng)，生成對應(yīng)的含

4、氮雜原子的雙芳基甲烷化合物。動力學(xué)同位素實驗表明，C-H活化不是反應(yīng)過程中的決速步驟，在此基礎(chǔ)上依據(jù)文獻提出了可能的反應(yīng)機理。
　　二、實現(xiàn)鎳催化sp3C-O/sp3C-H交叉偶聯(lián)，制備α-芐基化的芳基乙腈類化合物
　　利用鎳催化實現(xiàn)了萘甲醇酯類化合物（叔戊酸酯，氨基甲酸酯，碳酸酯）與芳基乙腈的交叉偶聯(lián)，高產(chǎn)率地合成一系列α-芐基化的芳基乙腈類化合物。該反應(yīng)官能團兼容性好，各種官能團如甲基、苯基、甲氧基、酯基、氨基、鹵素氟、

5、三氟甲基、氰基、羰基等都能很好地兼容于本催化體系。大位阻的二級芐酯和二級芳基乙腈也能很好的發(fā)生交叉偶聯(lián)反應(yīng)，高效率地構(gòu)建相應(yīng)的季碳中心，為利用鎳催化sp3C-O/sp3C-H交叉偶聯(lián)策略構(gòu)建手性季碳中心提供了潛在的可能。用供電子能力強、空間位阻相對較小的1，2-雙（二環(huán)己基磷基）-乙烷(dcype)代替1，1'-聯(lián)萘-2，2'-雙二苯膦(binap)時，在相似的反應(yīng)條件下，簡單的芳基芐酯類化合物也能作為很好的芐基化試劑與芳基乙腈偶聯(lián)，有

6、效地生成對應(yīng)的α-芐基化的芳基乙腈化合物。
　　三、利用鎳催化sp3C-O/sp3C-H的交叉偶聯(lián)策略實現(xiàn)芳基甲基砜類化合物的α-芐基化
　　利用鎳催化實現(xiàn)了芐酯化合物（叔戊酸酯，碳酸酯）與芳基甲砜類化合物的交叉偶聯(lián)，有效合成系列α-芐基化的砜類化合物。該反應(yīng)體系條件相對簡單溫和，不需要外加配體，在30分鐘內(nèi)即可反應(yīng)完成，反應(yīng)放大至克級規(guī)模也可獲得較好的收率。利用該方法，可以簡單快速地以較高產(chǎn)率合成藥物依來曲普坦的母體結(jié)構(gòu)。

7、動力學(xué)同位素實驗表明，C-H活化不是該反應(yīng)過程的決速步驟，在此基礎(chǔ)上，依據(jù)文獻提出了可能的反應(yīng)機理。
　　四、鎳催化芐酯化合物C-O鍵活化制備反式烯烴
　　以廉價易得的芐醇衍生物和芳基乙腈為起始原料，利用鎳催化sp3C-O鍵的活化策略，高效且高立體選擇性地合成反式烯烴。利用該催化體系，可以合成多種功能分子，如天然產(chǎn)物白藜蘆醇的合成前體和熒光閃爍體分子1，4-雙((E)-2-甲基苯乙烯基）苯，也可對藥物阿達帕林進行修飾。機理研