雙金屬催化的綠色氧化偶聯和環化反應研究

《雙金屬催化的綠色氧化偶聯和環化反應研究》是依託蘭州大學，由陳保華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：雙金屬催化的綠色氧化偶聯和環化反應研究
• 依託單位：蘭州大學
• 項目負責人：陳保華
• 項目類別：面上項目

項目摘要

本課題以綠色催化氧化理念為設計基礎，使用較為廉價的Fe、Cu、Mn、Ni等過渡金屬催化劑，通過在氧化過程中使用電子轉移介質（ETMs），降低反應物同終端氧化劑之間的能壘，使氧化反應中電子通過一條低能壘路徑，以綠色環保的氧氣或者空氣做化學量終端氧化劑，在溫和的條件下，計畫通過C-H活化，氧化加成，還原消除等過程，實現綠色氧化偶聯、環化反應，完成目標化合物的構築。使用多聯吡啶、Cyclen、Salen、卟啉等配體與過渡金屬組成配合物做電子轉移介質。嘗試用活性炭、硅藻土、二氧化矽、凹凸棒土對催化劑和ETMs進行固體負載的可行性研究，探討氧化偶聯、環化反應的機理，總結通過電子轉移介質促進的雙金屬綠色催化氧化體系的一般規律。

結題摘要

本課題旨在通過廉價雙金屬催化劑、氧氣或者空氣作為氧化劑、電子轉移介質 (ETMs)、 篩選配體等來達到降低反應能壘，實現綠色合成轉化過程。在對ETMs的合成與催化套用、氧化偶聯反應、氧化環化反應、分子內氧化羰基化和分子間氧化羰基化環化反應進行廣泛研究。在研究過程中，報導了錳、鉀礦型分子篩負載錳酸鹽多價態催化劑分子間氧化偶聯反應和環化反應。通過不同的催化體系報導了從脒化合物、β-胺基酮和硝基烯、芳基酮、查爾酮、肉桂醛、芳基醛等合成了一系列咪唑化合物。在有機疊氮與碘代端炔合成碘代三唑化合物的新方法也有所研究，並套用綠色合成方法對喹喔啉化合物的合成也進行了探索。在羰基化方面，在分子內利用一氧化碳為碳源，鈀為催化劑的條件下新穎性的對醯肼進行羰基插入反應合成噁二唑化合物。在吲哚化合物官能團化方面，二苯甲烷選擇性對吲哚3位進行氧化偶聯烷基化。依據本研究內容，我們在電子轉移介質套用、氧化偶聯、咪唑化合物合成、羰基化反應等方面基本達成了研究目標。但是，還依然存在一些問題，例如電子介質的效率和種類，反應條件的更綠色合理性，我們將在接下來的工作中繼續對這一方面進行充實研究。