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《大连理工大学》 2014年
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铜催化芳环及杂环上溴的碘代反应研究

李玲玉  
【摘要】:C-Ⅰ键广泛存在于各类化合物中,并且在许多化学反应中起到关键作用。芳香及芳香杂环碘代物可通过Still/Suzuki、Heck、Sonogashira、Buchwald-Hartwig等偶联反应合成出各种C-C、C-N化合物,并且碘代也是有机化合物分子中引入卤素的重要方法。 本文利用廉价易得、环境友好的铜作为催化剂,对构建C-Ⅰ键合成芳香/芳香杂环碘代物进行了探索研究,能够高效得到目标产物。 以对溴甲苯的碘代反应为模型反应,优化反应条件:Cu20为催化剂,L-脯氨酸为配体,碘化钾为碘源,乙醇为溶剂,在110℃下反应,可得到95%气相产率的对碘甲苯。研究了其他芳香溴代物和芳香杂环溴代物,发现都能高效的进行卤素交换反应得到相应的碘代物,收率在56%-94%之间。
【关键词】:铜催化剂 碘代物 溴代物 芳香 碘代反应
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TQ203.2
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 引言8-9
  • 1 文献综述9-35
  • 1.1 芳香及芳香杂环碘代物的应用研究9-20
  • 1.1.1 Wurtz反应9
  • 1.1.2 Ullmann反应9-10
  • 1.1.3 Sonogashira反应10-11
  • 1.1.4 Suzuki-Miyaura反应11-12
  • 1.1.5 Stille-Kelly反应12-13
  • 1.1.6 Heck反应13-14
  • 1.1.7 Negishi反应14-15
  • 1.1.8 Nozaki-Hiyama-Kishi反应15-17
  • 1.1.9 Buchwald-Hartwig反应17
  • 1.1.10 Castro-Stephens反应17-19
  • 1.1.11 Larock反应19-20
  • 1.2 芳香及芳香杂环碘代反应的研究进展20-34
  • 1.2.1 Sandmeyer反应20-21
  • 1.2.2 亲电取代碘化21-22
  • 1.2.3 经典的Finkelstein反应22-23
  • 1.2.4 金属参与的亲核取代反应23-34
  • 1.3 本论文的研究思路34-35
  • 2 实验部分35-43
  • 2.1 实验仪器及设备35-37
  • 2.1.1 实验仪器35
  • 2.1.2 实验试剂35-37
  • 2.2 铜催化芳环和芳香杂环上溴的碘代反应的具体操作过程37
  • 2.3 铜催化芳环和芳香杂环上溴的碘代反应的结构表征数据37-43
  • 3 结果与讨论43-54
  • 3.1 催化剂、配体和碘源对芳烃溴代物的碘代反应的影响43-45
  • 3.2 溶剂和碘源量对芳烃溴代物的碘代反应的影响45-46
  • 3.3 时间和温度对芳香溴代物的碘代反应的影响46-47
  • 3.4 最优反应条件47-48
  • 3.5 最优反应条件下铜催化不同的芳烃溴代物生成相应的碘代物48-50
  • 3.6 最优反应条件下铜催化不同的芳香杂环溴代物生成相应的碘代物50-51
  • 3.7 铜催化芳香/芳香杂环溴代物的碘代反应的可能机理51-54
  • 结论54-55
  • 参考文献55-62
  • 附录A 部分化合物表征谱图62-73
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况73-74
  • 致谢74-75

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