《經由σ鍵複分解的C-H鍵催化官能化反應研究》是依託南開大學，由關冰濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：經由σ鍵複分解的C-H鍵催化官能化反應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：關冰濤
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近些年來，C-H鍵活化反應因其經濟、高效性受到化學家廣泛關注並取得了重要的進展。然而當前研究主要集中於後過渡金屬絡合物催化的C-H鍵芳基化或者烯基化反應。σ鍵複分解反應，通常是指d0金屬氫化物或者烷基化合物和C-H鍵通過四中心過渡態協同地實現C-H鍵斷裂和新的C-M鍵形成的過程，是前過渡金屬絡合物進行C-H鍵活化的重要途徑。新形成的C-M鍵可以進一步和不飽和化學鍵進行插入反應或者與金屬試劑發生轉金屬化反應從而得到C-H鍵烷基化、烯基化或者金屬化產物。這些反應符合綠色化學和原子經濟幾拔戶慨性的要求，具有重要學術價值和工業前景。儘管人們早就發現多種前過渡金屬絡合物可以經由σ鍵複分解反應實現C-H鍵活化，然而目前這些研照促阿究大多仍然局限於當量反應階段。本項目著力於前過渡金屬絡合物尤其是稀土金屬和第四族金屬絡和物的合成，發展經由σ鍵複分解的C-H鍵催化官能化反應，並通過機理研究獲得對反應較為深入的理解。
結題摘要
σ鍵複分解反應，通常是指d0金屬氫化物或者烷基化合物和C-H鍵通過四中心過渡態協同地實現C-H鍵斷裂和新的C-M鍵形成的過程，是前過渡金屬絡合物進行C-H鍵活化的重要途徑。經由σ鍵複分解反應的C-H催化官能化反應符合綠色化學和原子經濟性的要求，具有重要學術價值和工業前景。然而目前這些研究大多仍然局限於當量反應階段。本項目著力於前過渡金屬絡合物尤其是稀土金屬和第四族金屬絡和物的合成，發展經由σ鍵複分解的C-H鍵催化官能化反應，並通過機理研究獲得對反應較為深入的理解。她頁潤其中前過渡金屬絡合物的合成、表征及其催化套用按照計畫進行。然而由於絡合物在催化C-H鍵官能化反應碑嚷店階段一直未能獲得良好的催化循環，未能達到預期目標。基於此的進一步的不對稱研究以及機理研究未能按照計畫順利進行。因此，我們對課題進行了適當的調整。在繼續進行絡合物催化反應嘗試的同時，我們更加重視絡合物與一些反應底物的計量化學反應。同時，我們開展了鈀催化的單取代芳烴對位選擇性C-H官能化反應研究。芳環C-H鍵催化官能化反乘淚應研究多數集中於導向基團導向的鄰位芳基C-H鍵的能妹盛端化反應。對於苯甲醚或者甲苯這一類僅僅具有弱配位能力棗凶匙淚或者沒有配位能力取代基的芳香烴，其C-H鍵官能化反應通常表現比較差的選擇性。通過氯化鈀和三氟甲磺酸銀原位反應製得的三氟甲磺酸鈀作為催化劑，在過硫酸鉀做氧化劑的條件下，我們實現了三級苯甲醯胺和單取代芳烴的交叉脫氫偶聯反應。單取代芳烴表現了優秀的對位選擇性。進一步研究表明芳香酮和單取代芳烴的催化脫氫偶聯反應可以在更加溫和、簡單的條件下進行，並得到更高的產率和單取代芳烴更好的對位選擇性。
