水相銅催化c-n偶聯(lián)反應(yīng)配體--吡咯烷--四氮唑的合成研究 畢業(yè)論文

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1、畢業(yè)論文題目：水相銅催化C-N偶聯(lián)反應(yīng)配體5-吡咯烷-2-四氮唑的合成研究院（系）：化學(xué)化工學(xué)院專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：2011年6月10日11目錄1.文獻綜述21.1引言21.2銅催化C-N偶聯(lián)反應(yīng)31.2.1N,N-型配體在C-N偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用41.2.2O,O-配體在C-N偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用61.2.3N,O-配體在C-N偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用71.2.4其它類型配體在C-N偶聯(lián)中的應(yīng)用91.35-吡咯烷-2-四氮唑的簡介101.4本論文研究思路與研究內(nèi)容112.實驗部分122.1試劑與儀器122.1.1試劑122.1.2儀器122.2實驗內(nèi)容122.2.1反應(yīng)路線1

2、22.2.2化合物2的合成132.2.3化合物3的合成132.2.4化合物4的合成152.2.5化合物5的合成152.2.6化合物6的合成162.3實驗過程中出現(xiàn)的問題的討論163．結(jié)論與展望18參考文獻19附錄21致謝221111水相銅催化C-N偶聯(lián)反應(yīng)配體-5-吡咯烷-2-四氮唑的合成研究摘要：本論文結(jié)合文獻報道的配體結(jié)構(gòu)，設(shè)計合成了一種新的催化劑配體-5-吡咯烷-2-四氮唑。我們以芐氧羰基-L-脯氨酰胺為起始原料，經(jīng)過三步反應(yīng)，以35.9%的總產(chǎn)率合成了目標化合物-5-吡咯烷-2-四氮唑，通過1HNMR和ESI-MS對其結(jié)構(gòu)進行了表征。 關(guān)鍵詞：配體，合成，5-吡咯烷-2-四氮唑Ab

3、stract:Inthispaper,basedontheligandstructurereportedintheliterature,wehavedesignedandsynthesizedanewcatalyticligand-hydrazide-5-(pyrrolidin-2-yl)-1H-tetrazolein35.9%yieldbythreestepswithbenzyloxycarbonyl-L-prolinamideasstartmaterial,andthestructurewascharacterizedby1HNMRandESI-MS. Keywords:ligand,

4、Synthesis,5-(pyrrolidin-2-yl)-1H-tetrazole231.文獻綜述1.1引言有機含氮化合物（即分子中含有C-N鍵的有機化合物）是一類非常重要的化合物，它不僅廣泛存在于各類具有生理活性的天然產(chǎn)物、藥物中，也是諸多化工材料的重要組分，有些更是生命活動不可缺少的物質(zhì)[1]。因此在一些結(jié)構(gòu)簡單的含氮化合物基礎(chǔ)上構(gòu)建新的C-N鍵對這類化合物的合成顯得尤為重要，而對這一領(lǐng)域的研究工作也一直是有機化學(xué)的熱點之一。Jourdan反應(yīng)[2]、Ullmann反應(yīng)[3]、Goldberg[4]反應(yīng)是早期用于構(gòu)建C-N鍵的主要方法。但它們往往需要較高的反應(yīng)溫度(高于200℃)、強

5、堿的參與、大大過量的親核試劑，以及大量銅粉。盡管如此，多數(shù)這類反應(yīng)仍不能得到較好的選擇性和較高的產(chǎn)品收率。直到20世紀80年代初，鈀催化劑首次實現(xiàn)了溴苯的胺化反應(yīng)[5]，此后從20世紀90年代開始這一方法在Buchwald，Hartwig等許多研究小組的努力下得到了不斷完善，并逐漸發(fā)展成了一種重要的C-N鍵構(gòu)建方法（Buchwald-Hartwig交叉偶聯(lián)反應(yīng)）。盡管此法在選擇性和產(chǎn)品收率上具有顯著優(yōu)勢，但鈀催化劑高昂的價格、較強的毒性以及對高毒性含磷配體的依賴卻嚴重制約了它在很多領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用。針對上述問題，開發(fā)廉價、低毒、高效的催化體系便成了這一研究領(lǐng)域更為迫切的需要。1998年，M

6、a[6]等研究發(fā)現(xiàn)在CuI的催化下，鹵代芳烴與α-氨基酸可以在較低的溫度下(90℃)完成C-N交叉偶聯(lián)反應(yīng)得到N-芳基-α-氨基酸，并以此法合成了藥物Benzolactam-V8。之后，Buchwald[7]等又相繼報道了(CuOTf)2?PhH能在110～125℃催化完成鹵代芳烴與咪唑的C-N交叉偶聯(lián)反應(yīng)。至此，23銅作為一類廉價低毒的催化劑已初步顯示出了其在這類反應(yīng)中的催化潛力。這些研究結(jié)果也因此引起了廣大化學(xué)工作者的濃厚興趣，經(jīng)過近十年的發(fā)展，銅催化的C-N交叉偶聯(lián)反應(yīng)也在諸多方面得到了補充和完善。1.2銅催化C-N偶聯(lián)反應(yīng)近年來，越來越多的有機合成反應(yīng)在水溶液或含水介質(zhì)中成功實現(xiàn)，

7、但是關(guān)于水相體系中銅催化的Ullmann型C-N偶聯(lián)反應(yīng)研究的報道還非常有限，并且大多具有很強的底物局限性。因此，發(fā)展一種適用范圍廣且反應(yīng)條件溫和的水相銅催化的N-芳基化方法無論對于科學(xué)研究還是實際應(yīng)用都具有重要的意義。1993年，Pellón等人[8]首次報道了無配體的水溶液中銅催化的C-N偶聯(lián)方反應(yīng)，但底物適用性較窄，僅局限于鄰位帶有羧酸的芳基鹵代物和胺的反應(yīng)。Ma等人[9]以CuI為催化劑，K2CO3為堿，DMF和