银催化芳香化合物的脱硼反应和脱羧反应

作     者：吴永花 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘春

授予年度：2013年

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：银 芳香化合物 脱硼反应 脱羧反应 催化 

摘      要：过渡金属催化的化学反应在现代有机合成领域具有广泛的应用。由于其反应条件比较温和,而且可以通过对过渡金属的修饰调节其反应活性,近年来备受化学家的关注。其中,银与其他过渡金属,如钯、铑等相比,价格更为低廉,因此具有良好的应用前景。银催化的化学反应由于通常具有反应条件温和、催化剂容易制备且易于储存等特点,已被广泛应用于杂环合成,偶联反应以及不对称合成中。 硼酸基团作为良好的占位基团在手性合成中有重要的应用,因此寻找有效地脱除硼酸占位基团的研究具有重要的意义。羧酸化合物作为一种廉价易得的原料近年来在有机合成领域也颇受关注。本论文建立和发展了简单、高效的银催化芳基硼酸脱硼反应体系,还发展了在1,3-二甲基-2-咪唑烷酮（DMI）溶剂中银催化芳基羧酸的脱羧反应体系。主要研究内容如下： 1.发展了水相中的高效催化芳基硼酸脱硼反应的AgNO3-CH3CH2OH/H2O新体系。在优化条件下（AgNO36mol%,Et3N1equiv,50%CH3CH2OH水溶液,80℃）,芳基硼酸的脱硼反应只需很短时间（10-35min）就可完成,所得固体产品的分离收率高达96%,液体产品的气相收率可以达到98%。该体系底物的普适性较好,取代基的电子效应和空间位阻效应对此体系基本没有影响。含有2-OCH3、4-OCH3.4-CN.4-CHO.4-F等基团的底物均可以在较短的时间内顺利完成反应。 2.发展了可在空气条件下高效催化芳基羧酸脱羧反应的Ag2O-DMI新体系。作者以2-氯-4-硝基苯甲酸为模版反应对反应条件进行优化,得到最优条件为：Ag2O5mol%, CH3COOK15mol%,DMI1mL,120℃.在此反应条件下,该体系可以有效催化芳基羧酸的脱羧反应。该体系对于羧酸基团邻位有取代基的底物效果较好,分离收率可达91%。