水相中无铜催化的Sonogashira偶联反应合成内炔酰胺的研究

作     者：杨弘毅 

作者单位：广西师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴娜

授予年度：2019年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：炔酰胺 十六烷基三甲基溴化铵 去离子水 无铜 Sonogashira偶联反应 

摘      要：金属有机化学是有机化学和无机化学交叉的一门学科。经过多年发展,成为现代合成化学的重要组成部分。Sonogashira偶联反应由Pd/Cu催化体系共同催化的末端炔与芳(烯)基的卤化物之间的sp-sp碳交叉偶联反应,从而构筑新的碳碳键的反应。该反应是由Sonogashira等人在前人工作基础上进一步研究发现的,至今已经四十四年的发展历史。目前,Sonogashira偶联反应已经较为成熟,是应用最广泛的人名反应之一。从20世纪末,人们意识到工业生产对环境的污染日益严重,因此,提出了绿色化学的概念。利用化学反应,减小,甚至于消除对环境的负担是21世纪化学研究的重要方向。从绿色化学的概念提出至今已有三十五年,虽然我们已经初步实现了绿色化学,但发展绿色化学依然任重道远。本文主要研究水相中无铜催化的sonogashira偶联反应合成内炔胺。在炔酰胺化合物中,氮原子给电子使碳碳三键极化,氮原子上连有的吸电子基团(EWG)可以稳定炔胺化合物,因此,一般来说,炔酰胺化合物对空气较稳定。炔酰胺一般可由三种方法制备得到:卤化氢消除法、Witulski重排法和Ullmann偶联法。在本论文中,我们首次实现了以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵作为中间载体(500 g售价200元人民币),炔酰胺在去离子水中进行无铜催化的Sonogashira偶联合成内炔胺,成功实现了34个实例,产率16-96%yield。在该反应体系中不需要加入纳米催化剂,反应原料简单易的,价格合理,操作步骤较为简单,一种有望实现大规模制备内炔酰胺的合成方法。该方法可对天然复杂产物进行修饰。例如,我们以优良的产率得到了脱氢松酰胺的内炔胺。脱氢松香胺由松香中提取而来。并且实现了十六烷基三甲基溴化铵的循环利用。以产率70%为界可以循环使用六次,以产率50%为界可以循环使用八次。在工业生产中,也可以通过在循环过程中补加部分十六烷基三甲基溴化铵的方法来实现较为稳定的高产率。在酸性条件下可减少炔酰胺的水解。在不使用钯做催化剂,用铜做催化剂的条件下,可实现端炔酰胺的烯丙化。