《可見光催化基於氧化還原過程的芳基偶聯反應研究》是依託陝西師範大學，由薛東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：可見光催化基於氧化還原過程的芳基偶聯反應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：薛東
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
發展綠色、高效的芳基偶聯反應是有機化學的重要研究領域。可見光催化基於氧化還原過程的芳基偶聯反應為這一領域的研究提供了一個新思路。基於我們在可見光催化芳基化反應中的研究基礎，本項目計畫開展可見光催化基於氧化還原過程的芳基偶聯反應研究。主要內容有：（1）基於廉價金屬銅絡合物為光敏劑，可見光催化的芳基化反應研究；（2）可見光催化下，二芳基碘鎓鹽參與的偶聯反應研究；（3）可見光催化下，低毒、高效芳基化試劑的發現及其參與的反應；（4）可見光催化的芳基化反應在聯芳基化合物合成中的套用。主要解決2個問題: （1）銅光敏劑的合成、性質、結構及其在光催化的芳基化反應中的套用；（2）低毒、高效芳基化試劑的合成及其在可見光催化反應中的套用。這一項目的開展將為可見光催化的偶聯反應的研究提供理論支持、為可見光催化的有機反應在天然產物和藥物合成中的套用提供研究基礎。
結題摘要
可見光催化的有機反應被認為是環境友好，清潔以及可持續性的化學轉化過程，成為有機化學中的一個重要前沿研究領域。光敏劑起到了光能轉化的作用，是不可或缺的，解決了大多數有機分子不能吸收可見光的難題。由於銥、釕光敏劑價格昂貴，且受專利保護的影響，開發新型光敏劑取代目前廣泛採用的銥、釕配合物是亟待解決的關鍵科學問題。開發結構可控、適用範圍廣泛、反應活性高、價格低廉的光敏劑是解決這一挑戰性科學問題的方案之一，具有重要的理論研究價值。本項目圍繞廉價金屬銅和有機染料為代表的新型光敏劑的設計、合成及參與的光催化反應開展工作。系統研究了基於金屬銅的廉價金屬和基於硼的有機光敏劑的合成及參與的系列光催化反應研究。在本項目的資助下，我們發現基於硼的有機染料氟硼二吡咯烷（BODIPY）是一類好的有機光敏劑，在可見光區具有強的吸收。激發態的光敏劑具有一些不同於金屬光敏劑的獨特性質。此外，氟硼二吡咯烷類（BODIPY）有機光敏劑結構易於修飾，這為其性質調控及催化不同類型的有機反應提供了研究基礎。在這些前期工作的基礎上，我們系統的研究了氟硼二吡咯烷類（BODIPY）光敏劑參與的光催化羥化和氧化醯胺化反應。取得了兩個主要的研究成果：（1）採用廉價易得的有機染料氟硼二吡咯烷（BODIPY）作為光敏劑，廉價金屬鎳為金屬催化劑，在可見光的照射下，實現了以水作為羥基源的鹵代芳烴羥基化反應；（2）首次以氟化硼絡合二吡咯（BODIPY）類螢光染料作為光催化劑，實現了可見光促進的醛與胺的氧化醯胺化反應,改進了傳統使用貴金屬參與的氧化醯胺化反應。在研究目標和內容、人才培養、合作交流等方面取得了預期研究目標。在國際頂級期刊Angew. Chem. Int. Ed.、Org. Lett.、Chem. Commun.、Chem. Eur. J. 等發表了系列研究論文。其中2篇論文被國際網站Organic Chemistry Portal 介紹和收錄。1篇論文被國內化學網站X-MOL介紹和評價。1篇論文被國際評述期刊Synfacts介紹和評價。
