导读:本文包含了氢酰胺化反应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:金属-有机框架材料,催化,催化剂
氢酰胺化反应论文文献综述
桑欣欣,石刚,倪才华,王大伟[1]（2019）在《Zr系列MOFs催化乙酸乙酯N-酰胺化反应》一文中研究指出以二氯氧锆(ZrOCl2)和不同的有机配体,如对苯二甲酸、均苯叁甲酸、1,2,4-苯叁甲酸和1,2,4,5-苯四甲酸为原料,采用溶剂热法合成了一系列Zr基金属-有机框架(Zr-MOFs)材料。利用X射线粉末衍射(XRD)、氮吸附脱附等温线、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)对材料进行一系列表征。以乙酸乙酯与苯甲胺反应转化为N-乙酰苄胺为模型反应,研究所得Zr-MOFs材料的催化性能。结果表明,Zr-MOFs材料的催化活性可以通过改变有机配体中羧酸基团的数目和位置来调控,有机配体中羧基数目主要影响Zr-MOFs材料的晶体结构以及Lewis酸性和Br?nsted酸性,从而影响催化活性。相同条件下,具有MOF-808晶体结构的Zr-MOF材料催化活性最高,80℃反应12h,N-乙酰苄胺的产率高达95%。此外,该催化剂具有良好的循环使用稳定性,重复使用5次后,N-乙酰苄胺的产率仍保持90%。(本文来源于《化工进展》期刊2019年07期）
熊利平[2]（2018）在《铜催化芳基硼酸的Chan-Lam酰胺化反应》一文中研究指出碳-氮键的合成在不同的化学领域当中都有着非凡的重要性,这一重要性也集中表现在大量含碳-氮键的天然产物,药物中间体及材料官能分子在其各自领域中起到的作用。传统的合成碳-氮键的方法有着名的铜催化的Ullmann和Goldberg偶联反应,但是该方法有着不可忽视的缺点,例如该反应需要高温和较长的反应时间来获得较好的收率。近代过渡金属钯催化的碳-氮偶联的Buchwald-Hartwig反应则克服了以上缺点,反应条件相对较为温和。但是与此同时相较于铜催化剂,钯催化剂相对较为昂贵,且钯催化剂对反应条件更加敏感且更易于催化失活,以上种种原因促使了近年来化学界对于使用铜作为催化剂催化反应的研究热门起来。Chan-Evans-Lam碳-氮偶联反应就是其中一个典型例子,该反应使用铜作为催化剂,催化硼酸化合物和亲核化合物(含氮,氧,硫等)偶联形成碳-氮(或碳-氧,碳-硫)键。该反应使用弱碱且有温和的反应条件,适用于一系列结构,稳定程度各异的底物。正是由于这些优点,该反应自从其被发现以来,在化学界被大量的研究且有着广泛的应用。此外,芳胺的合成还可以使用芳环硝化-还原,还原胺化,对苯炔的亲核加成,或是对缺点芳环化合物的亲核取代反应来制备。芳酰胺是广泛出现于各种药物分子,生物活性分子及功能性分子中的官能团。酰胺的合成一直是众多有机化学者致力的研究方向。如上文中所讲,合成芳胺的方法种类繁多,但是通过构建ipso-C-N键来合成芳酰胺的报道却相对较少。Buchwald-Hartwig反应近年来被广泛用于构建芳胺,但是将同样条件应用于构建芳酰胺就没有那么成功了。这一现象出现的原因是因为酰胺氮原子连着吸电子的酰基,造成其的亲核性相较于脂肪胺或芳香胺来讲较差,进而在例如Buchwald-Hartwig偶联反应中只能得到低的反应收率。此外,另一个引起酰胺偶联反应收率低的原因是酰胺官能团中的氧原子和氮原子可以与钯催化剂形成稳定的双齿配合物,从而阻碍了还原消除反应的进行。基于上述问题,本论文旨在寻求一种高效温和的通过形成ipso-碳-氮键来制备芳酰胺的方法学。本论文报道了使用Chan-Evans-Lam偶联反应来合成碳-氮键。不同于传统意义上的Chan-Evans-Lam偶联,本文使用了腈类化合物而非酰胺来合成更高取代的酰胺化合物。相较于传统的利用酰胺作为底物进行偶联的方法,本方法有着更广泛的底物来源。通过用腈类化合物取代酰胺化合物,大幅度的扩大了底物的普适应。且腈类化合物有着更好的官能团适应性,可以与更多种类的官能团共存而不会引起副反应。最后,本文使用了有机硼酸化合物为偶联底物,其应用随着Suzuki-Miyuara偶联的热门而大幅的发展。该类化合物的制备简单(例如可用:Miyaura偶联,或锂-卤素交换/硼化来制备),易于纯化,性质稳定,且将其应用于偶联反应,反应活性高,条件温和,收率高。该类化合物还可以从各大化工品供应商购买到,更进一步推动了其在科研及产业上的应用。本文先选取了4-biphenylboronic acid为基础底物,乙腈为腈类,来进行条件筛选。通过尝试一系列的铜催化剂后,最终得出叁氟甲磺酸铜(Cu(OTf)2)为本方法学的最佳催化剂。有趣的是,当使用在Chan-Evans-Lam中广泛使用的醋酸铜催化剂时,并没能生成目标酰胺产物(在该反应条件下,有机硼酸起始原料大部分剩余了下来,还有少部分被氧化为羟基,或是protodeborolation为氢原子)。在确定了有效催化剂之后,该催化剂被应用于一系列的条件优化反应。我们先考察了温度对反应效果的影响,通过在70,80和90度叁个不同温度下进行反应,我们得出了反应温度对收率有很大影响的结论。70度下,没有任何产物生成,而80度下,有43%的收率,90度更进一步把收率提高到了66%。在确定了反应最佳温度后,我们又考察了铜催化剂使用当量对收率的影响。经测试1,2,3,4当量的叁氟甲磺酸铜,分别得到了16%,66%,80%,60%的收率,表明3当量的铜催化剂为最佳当量。当使用4当量的铜催化剂时,反应收率下降,可能是由于当使用大量过量的催化剂使得反应变得过度粘稠,进而使得搅拌不佳,影响了收率。接来下,我们又考察了水含量对反应结果的影响。当使用1,2,3,4当量的水,我们分别得到了75%,80%,91%,80%的产物。当使用4当量的水时,我们观察到了更多羟基化的副产物。使用当量的水于反应,得到了91%的高收率。当我们得到优化好的条件后,为了测试该反应条件的普遍适用性,我们选取了一些列的有机硼酸化合物(含有各种官能团:卤素,甲氧基,醛基,甲磺酰基,叁氟甲基;及各种取代位置:邻位,间位和对位,单取代,多取代等等)。通过测试我们找到的最佳条件于这些底物,我们以不同收率得到了一些列各种官能取代的芳酰胺。通过对比收率,我们得出了一系列的推论,一是邻位的吸电子基团相较于对位的相同取代基会导致更低的收率。这是由于路易斯酸,路易斯碱效应,吸电子基团降低了硼酸基团的电子密度,从而使其反应活性降低,且增加了protodeborylation副产物的生成。二是此反应较好的适用于含有吸电子基团或供电子基团的芳基硼酸化合物。叁是起始反应底物的溶解性和反应收率有着极大的联系,当使用4-甲氧基苯基硼酸为底物时,收率降为15%,这是由于起始底物不溶解于反应溶剂。四是当反应底物含有醛基时,同样得到了低的收率,这是因为醛基在此反应条件下不稳定,可能发生氧化或其他副反应。当我们测试了最优反应条件在芳基硼酸化合物中的普遍适用性之后,下一步就要测试该条件对腈类化合物的普遍适用性。在之前优化的条件下,我们使用了乙腈为腈类化合物,由于其是一种普遍的溶剂,所以我们直接使用了乙腈为溶剂。但是这一条件并不适用于腈类化合物的普遍适用性的检验,因为大量的腈类化合物为固体,且是使用过量的腈类也不符合化学反应经济性的考验。基于上述原因,我们进行了新一轮的最优反应条件考察。首先遇到的问题是,我们的反应可否使用于其他反应溶剂。我们尝试了5种常用溶剂:二氯甲烷,二甲基亚砜,四氢呋喃,氮,氮-二甲基甲酰胺,甲苯;其中使用高极性的溶剂二甲基亚砜和氮,氮-二甲基甲酰胺为反应溶剂时,反应收率为0%。使用二氯甲烷和四氢呋喃分别得到了47%和74%的收率。最终,使用甲苯作溶剂,得到了82%的高收率,于是我们选择甲苯为最佳溶剂。在确定了最佳溶剂后,我们紧接着考察了不同腈类当量对反应收率的影响。我们使用了1,3,5,10当量的乙腈,分别得到了33%,38%,59%,和85%的收率。当使用少量的乙腈,起始原料芳基硼酸化合物在高温和路易斯酸存在条件下,发生羟基化和protodeborylation副反应,导致了产率的降低。之后我们又考察了铜催化剂当量对反应结果的影响。我们使用了1,2,3,4当量的叁氟甲磺酸铜,分别得到了30%,33%,60%,和89%的收率。有趣的是,和之前的最优条件不同,当使用4当量的铜催化剂时,我们得到了最高收率。此时,我们已经得出了考察腈类化合物的普遍适用性的最佳反应条件。下一步就是要将这个最佳条件适用于一系列的腈类化合物。经考察,此反应条件较好的适用于含各种官能团的腈类化合物(烷基,烯基,苄基,芳基,卤素,甲氧基,含氧杂环),以中等到高收率得到了一系列偶联的芳酰胺化合物。从这些结果中,我们观察到了一些规律:使用烷基腈化合物为底物可以以高收率得到目标产物;腈类化合物的电子密度大幅影响着反应的收率:富电子的腈类化合物一般可以得到高的产率,缺电子的腈类通常产率较低。同样,反应的收率和产物的溶解度也密切相关,当产物的溶解性差时,会导致收率下降。此外,我们这里也证明了此方法可以适用于含有呋喃官能团的腈类化合物,从而进一步证明了此方法学的条件相对温和,适用性较广。总体来讲,本论文报道了一种新型的铜催化的通过使用芳基硼酸化合物和腈类化合物偶联来制备芳基酰胺的方法学。本方法避免了使用强碱类化合物,从而更加适用于对碱性条件敏感的底物。且本文使用了相对便宜的铜催化剂,和简便以得的有机硼酸化合物和腈类化合物,进一步为本反应的应用提供了便利。本论文报道了对于反应条件的优化,并将最优反应条件应用于一系列的底物,此反应条件较好的适用于含各种官能团的腈类化合物(烷基,烯基,苄基,芳基,卤素,甲氧基,含氧杂环),以中等到高收率得到了一系列偶联的芳酰胺化合物。充分证明了该反应的普遍适用性。(本文来源于《天津大学》期刊2018-06-01）
高大芳[3]（2018）在《铑催化环丁醇/环戊醇取代的芳基迭氮合成氮杂环化合物和银催化炔烃氢酰胺化反应的理论研究》一文中研究指出乃春具有反应活性高,反应类型多样等特点,是非常重要的有机活性中间体,在有机合成中占有非常重要的地位。近年来,过渡金属催化的乃春转移反应直接构建碳氮键受到了有机合成领域广泛的关注。过渡金属催化乃春转移的经典反应有氮杂环丙烷化反应和碳氢胺化反应,除此之外,还包含烯烃的双官能团化反应、串联反应以及环加成反应。其中关于以芳基迭氮试剂为氮源,在二价铑催化下扩环,构建氮杂环化合物取得了很好的研究成果,但是对于其详细的反应机理还缺乏深入的研究。本文采用理论计算方法对二价铑催化邻位环丁醇取代的芳基迭氮扩环得到氮杂环化合物的反应机理进行了详细深入的研究。同时,本文对邻位环丁醇/环戊醇取代的芳基迭氮的不同化学选择性的根源进行了探讨。计算研究结果表明,在生成关键的铑-氮-芳基乃春中间体A之后,单重态中,从环丁醇部位的羟基到乃春位置的质子转移,同时通过[1,2]迁移促使四元环扩环,以协同的方式形成关键中间体B是更为可行的。随后,重新芳构化可以驱动[1,3]羰基迁移,生成最终的苯并氮杂卓酮产物。对于底物邻位环戊醇取代的芳基迭氮,在形成铑氮芳基乃春中间体之后,在叁重态中,从近端sp3 C-H键进行攫氢(HAA)比从O-H基团进行竞争的HAA/氢转移更为有利。随后,通过自由基重组步骤得到碳氢胺化产物二氢吲哚。近年来,过渡金属催化的炔烃氢胺化反应得到了广泛的关注。与传统构建碳氮键方法相比,该方法具有原料简单易得、反应原子经济性高、简洁高效等优点。因此,利用氢胺化反应合成含氮化合物具有重要的科学意义和应用价值。一价银催化炔丙醇发生分子内氢酰胺化反应,得到5-exoN进攻环化产物,且该反应的区域选择性很高。但理论上该反应具有两个亲核进攻反应活性位点,即成环反应是通过酰胺的氮还是氧进攻闭合成环的化学选择性问题;另外叁键上有两个区域选择性位点,决定分子内氢酰胺化反应形成exo-环化产物还是endo-环化产物。对于此反应化学选择性和区域选择性产生的根源还不明确,还需深入研究,我们通过理论计算研究了这一反应的机理及选择性产生的根源。计算研究结果表明,对于初始环化过程,以Ag…CH3CN为催化剂模型更为有利;而四种亲核进攻可能途径,5-exo N亲核进攻过程最为有利,其原因在于酰胺基团上的氮原子比氧原子的亲核性强,从而致使5-exoN亲核进攻优先发生。紧接着经过醋酸银辅助拔取酰胺基团氮原子上的氢,随后氢原子转移到烯基C2位置,脱去催化剂,生成最终产物。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-04-01）
张鹏,刘辉,魏程,张莹[4]（2018）在《邻氨基苯甲酸甲酯生产过程中酰胺化反应的影响因素》一文中研究指出邻氨基苯甲酸甲酯是一种重要的精细化工中间产品,它广泛应用于糖精,香料,医药及其它化工行业。生产方法较多,目前主要生产方法是由邻苯二甲酸酐(苯酐)经胺化、降解、酯化制得。在实际生产中分两个工序,酰胺化工序和酯化工序。结合实际生产情况,本文将从原料配比、p H、反应最高温度叁个方面详细阐述对酰胺化反应收率的影响。(本文来源于《化工管理》期刊2018年03期）
蒋原野,朱玲,梁玉洁,满孝平,毕思玮[5]（2017）在《硅试剂调节羧酸和胺的酰胺化反应机理》一文中研究指出酰胺键是有机、制药和材料化学中的一类重要化学键~([1])。常见合成酰胺的途径包括使用活化的羧酸或胺进行反应,过渡金属催化的脱氢/氧化过程以及硼酸衍生物催化的脱水缩合。这些反应可能产生当量有毒副产物,或因其过渡金属催化剂和高温条件而难用于多肽的合成。最近二氯硅烷衍(本文来源于《中国化学会第十二届全国物理有机化学学术会议论文摘要集》期刊2017-10-16）
李龙飞,雷鸣[6]（2017）在《金属-底物协同作用——Ru配合物催化氨基乙醇脱氢酰胺化反应的理论研究》一文中研究指出从Noyori报道RuCl_2(diamine)(diphosphine)催化酮加氢反应后,金属-配体协同作用在过渡金属催化反应中得到了广泛的应用。1近年来,Milstein等开发了一系列基于吡啶的钳形配体钌配合物(Ru-Pincer配合物),在催化2-氨基乙醇脱氢酰胺化反应具有良好的催化活性。2其中该反应涉及到的芳香化-去芳香化反应机理吸引了众多科学家的广泛关注,3但是该类机理在底物脱氢循环中通常会预测出一个过高的反应活化能(～38 kcal/mol)。针对Ru-Pincer配合物催化2-氨基乙醇脱氢酰胺化反应,本理论研究提出了金属-底物协同机理,即底物与金属中心结合取代配体催化底物脱氢。如图1所示,亚胺底物取代的新化合物(PN)Ru(CO)(H)(imine)负离子(2)具有良好的催化作用,脱氢反应活化位垒为27kcal/mol,与实验相符。理论计算表明,金属-底物协同机理在Ru-Pincer配合物催化此类底物脱氢反应中具有非常重要的作用。(本文来源于《第十叁届全国量子化学会议报告集》期刊2017-06-08）
王静怡[7]（2017）在《无金属催化的亚甲基吲哚酮的C-H键酰胺化反应研究》一文中研究指出含氮化合物因良好的生物活性和药物活性而被广泛应用于医药、农药、化工等相关领域。C-N键的构建是合成含氮化合物的有效方法之一,而C-H键的直接官能团化反应,尤其是sp~2C-H键的直接胺化反应无需底物的预活化,可直接将胺基经济高效的引入到指定位点而受到广泛的关注。近年来,芳烃C-H键的胺化反应已取得较好的研究成果。然而关于烯烃C-H键的胺化反应的报道相对较少,传统的烯烃胺化反应需要外加氧化剂、过渡金属催化剂和配体等,通常存在着金属催化剂价格昂贵、有毒、残留等问题,限制了其在有机合成、制药工业等领域的进一步应用。因此发展一种无金属催化、氧化还原中性、条件温和的烯基C-H的胺化反应很有意义。本论文以亚甲基吲哚酮为底物,N-甲氧基苯甲酰胺为氮源,四甲基胍为催化剂,在100℃的条件下,实现了无金属催化的烯基C-H键的酰胺化反应。反应过程中不需要外加氧化剂,也无需底物的预活化就能实现C-H键的直接官能化反应。因此,我们发展了一种无金属参与的、条件温和的,操作简单的烯基C-H键的胺化反应,该反应为合成多取代的烯胺类化合物提供了一种有效的合成途径。(本文来源于《东北师范大学》期刊2017-05-01）
徐文涛[8]（2017）在《单线态氧促进的α-酮酸脱羧与胺的酰胺化反应》一文中研究指出酰胺是普遍存在的有机官能团,作为蛋白质基本构建骨架的酰胺键,不但在生命中扮演着重要角色,也大量存在于药物活性分子和材料中。因此,对于酰胺的合成研究一直受到极大关注。众所周知,羧酸或者羧酸衍生物与胺的缩合反应是合成酰胺最普遍的策略,但由于这些方法有很多不足之处,比如需要对其他官能团进行保护,活化的羧酸衍生物稳定性差,以及较低的化学选择性,因此寻找稳定的酰基合成子试剂就成为了研究热点。最近,α-酮酸已经用作新的酰基供体。已有许多工作报道了通过α-酮酸成功构建了C-C键反应,而构建C-N键的研究极少。在此背景下,我们发展了一种温和条件下无催化剂的α-酮酸脱羧与胺的酰胺化反应。该反应避免了金属残留,而且底物范围广泛,包括吸电子或者含卤素的苯胺也能很好兼容。此外,该反应还能进行放大。同时,也展示了羧基与酮酸基对胺以及酮酸对氨基和羟基的良好化学选择性。初步机理实验研究表明,α-酮酸与胺先脱水缩合产生亚胺羧酸中间体,接着由在光照条件下产生的单线态氧进行氧化脱羧,产生亚胺自由基,随后经过水解过程生成烯醇式化合物,经互变异构产生目标产物酰胺。~(18)-氧同位素标记实验表明,产物酰胺的羰基氧极有可能来源于溶剂水中的氧原子。我们提出的单线态氧促进的氧化脱羧体系正在适用其他脱羧交叉偶联反应。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-03-01）
李英姿,蓝宇[9]（2016）在《高自旋过渡金属钴络合物催化芳烃酰胺化反应机理的理论研究》一文中研究指出钴络合物作为一种廉价绿色的催化剂,近年来被大量应用于偶联成键反应中。由于很多情况下钴的高自旋状态更加稳定,因此与之前用于铑、铱等的电子对转移偶联成键模式不同。为此,我们提出了一种全新的成键模式:单电子偶合成键模式。如图反应(2)所示,过渡金属含有多个未成对电子,当R~1与R~2发生还原消除成键时,过渡金属与R~1或R~2共用的电子对分别提供一个电子形成R~1-R~2的共价键。另外一个电子则与金属上未成对电子配对,转移到金属上。在此过程中,过渡金属发生自旋态的改变,从高自旋状态变为(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十五分会：物理有机》期刊2016-07-01）
谢浩[10]（2016）在《2-甲基喹啉直接酰胺化反应的研究》一文中研究指出近年来,绿色合成酰胺化合物的研究引起人们的广泛关注,关于这方面的研究方法也不断的被报道,并且取得了重大的进展。酰胺是工业应用中的一种重要原料,另外它们也是合成精细化学品的关键中间体,如天然产物、药物分子和功能性材料。酰胺的制备方法基本上是用羧酸及其衍生物,有机卤化物,醇,醛等作为起始原料,这些方法都是基于官能团的转化,并且需要预活化、预功能化,或者使用强氧化剂,因此原子经济性相对较低。甲基基团与胺直接氧化酰胺化是最为经济和绿色的方式之一。因此,我们展开了以廉价易得的一价铜催化2-甲基喹啉的直接酰胺化的反应研究,并且得到了令人满意的结果,为C(sp~3)-H键的酰胺化提供了一条环境友好的途径。本论文成功的实现了在碘化亚铜的催化下,2-甲基喹啉与胺类在氧气的氛围下反应生成酰胺的合成方法。此方法反应产率高,反应条件温和,实验操作简单,底物的范围广,脂肪胺和芳香胺都能得到较好的反应产率,并且采用了绿色的O2作为氧化剂。为了充分了解该反应的机理,我们做了详细的机理实验,包括元素标记实验,反应中间体的合成等等。这些实验表明,反应机理可能是2-甲基喹啉在碘化亚铜和氧气的作用下先反应生成喹啉2-甲醛,随之与胺反应得到中间体亚胺,再进行水解,最后在碘化亚铜和氧气下进一步氧化得到酰胺。总之,我们探索出了铜催化的直接酰胺化合成酰胺的一种新的方法,该方法的主要特点有:使用了氧气作为绿色氧化剂;实现了C(sp~3)-H键的直接酰胺化。(本文来源于《湘潭大学》期刊2016-06-04）
氢酰胺化反应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
碳-氮键的合成在不同的化学领域当中都有着非凡的重要性,这一重要性也集中表现在大量含碳-氮键的天然产物,药物中间体及材料官能分子在其各自领域中起到的作用。传统的合成碳-氮键的方法有着名的铜催化的Ullmann和Goldberg偶联反应,但是该方法有着不可忽视的缺点,例如该反应需要高温和较长的反应时间来获得较好的收率。近代过渡金属钯催化的碳-氮偶联的Buchwald-Hartwig反应则克服了以上缺点,反应条件相对较为温和。但是与此同时相较于铜催化剂,钯催化剂相对较为昂贵,且钯催化剂对反应条件更加敏感且更易于催化失活,以上种种原因促使了近年来化学界对于使用铜作为催化剂催化反应的研究热门起来。Chan-Evans-Lam碳-氮偶联反应就是其中一个典型例子,该反应使用铜作为催化剂,催化硼酸化合物和亲核化合物(含氮,氧,硫等)偶联形成碳-氮(或碳-氧,碳-硫)键。该反应使用弱碱且有温和的反应条件,适用于一系列结构,稳定程度各异的底物。正是由于这些优点,该反应自从其被发现以来,在化学界被大量的研究且有着广泛的应用。此外,芳胺的合成还可以使用芳环硝化-还原,还原胺化,对苯炔的亲核加成,或是对缺点芳环化合物的亲核取代反应来制备。芳酰胺是广泛出现于各种药物分子,生物活性分子及功能性分子中的官能团。酰胺的合成一直是众多有机化学者致力的研究方向。如上文中所讲,合成芳胺的方法种类繁多,但是通过构建ipso-C-N键来合成芳酰胺的报道却相对较少。Buchwald-Hartwig反应近年来被广泛用于构建芳胺,但是将同样条件应用于构建芳酰胺就没有那么成功了。这一现象出现的原因是因为酰胺氮原子连着吸电子的酰基,造成其的亲核性相较于脂肪胺或芳香胺来讲较差,进而在例如Buchwald-Hartwig偶联反应中只能得到低的反应收率。此外,另一个引起酰胺偶联反应收率低的原因是酰胺官能团中的氧原子和氮原子可以与钯催化剂形成稳定的双齿配合物,从而阻碍了还原消除反应的进行。基于上述问题,本论文旨在寻求一种高效温和的通过形成ipso-碳-氮键来制备芳酰胺的方法学。本论文报道了使用Chan-Evans-Lam偶联反应来合成碳-氮键。不同于传统意义上的Chan-Evans-Lam偶联,本文使用了腈类化合物而非酰胺来合成更高取代的酰胺化合物。相较于传统的利用酰胺作为底物进行偶联的方法,本方法有着更广泛的底物来源。通过用腈类化合物取代酰胺化合物,大幅度的扩大了底物的普适应。且腈类化合物有着更好的官能团适应性,可以与更多种类的官能团共存而不会引起副反应。最后,本文使用了有机硼酸化合物为偶联底物,其应用随着Suzuki-Miyuara偶联的热门而大幅的发展。该类化合物的制备简单(例如可用:Miyaura偶联,或锂-卤素交换/硼化来制备),易于纯化,性质稳定,且将其应用于偶联反应,反应活性高,条件温和,收率高。该类化合物还可以从各大化工品供应商购买到,更进一步推动了其在科研及产业上的应用。本文先选取了4-biphenylboronic acid为基础底物,乙腈为腈类,来进行条件筛选。通过尝试一系列的铜催化剂后,最终得出叁氟甲磺酸铜(Cu(OTf)2)为本方法学的最佳催化剂。有趣的是,当使用在Chan-Evans-Lam中广泛使用的醋酸铜催化剂时,并没能生成目标酰胺产物(在该反应条件下,有机硼酸起始原料大部分剩余了下来,还有少部分被氧化为羟基,或是protodeborolation为氢原子)。在确定了有效催化剂之后,该催化剂被应用于一系列的条件优化反应。我们先考察了温度对反应效果的影响,通过在70,80和90度叁个不同温度下进行反应,我们得出了反应温度对收率有很大影响的结论。70度下,没有任何产物生成,而80度下,有43%的收率,90度更进一步把收率提高到了66%。在确定了反应最佳温度后,我们又考察了铜催化剂使用当量对收率的影响。经测试1,2,3,4当量的叁氟甲磺酸铜,分别得到了16%,66%,80%,60%的收率,表明3当量的铜催化剂为最佳当量。当使用4当量的铜催化剂时,反应收率下降,可能是由于当使用大量过量的催化剂使得反应变得过度粘稠,进而使得搅拌不佳,影响了收率。接来下,我们又考察了水含量对反应结果的影响。当使用1,2,3,4当量的水,我们分别得到了75%,80%,91%,80%的产物。当使用4当量的水时,我们观察到了更多羟基化的副产物。使用当量的水于反应,得到了91%的高收率。当我们得到优化好的条件后,为了测试该反应条件的普遍适用性,我们选取了一些列的有机硼酸化合物(含有各种官能团:卤素,甲氧基,醛基,甲磺酰基,叁氟甲基;及各种取代位置:邻位,间位和对位,单取代,多取代等等)。通过测试我们找到的最佳条件于这些底物,我们以不同收率得到了一些列各种官能取代的芳酰胺。通过对比收率,我们得出了一系列的推论,一是邻位的吸电子基团相较于对位的相同取代基会导致更低的收率。这是由于路易斯酸,路易斯碱效应,吸电子基团降低了硼酸基团的电子密度,从而使其反应活性降低,且增加了protodeborylation副产物的生成。二是此反应较好的适用于含有吸电子基团或供电子基团的芳基硼酸化合物。叁是起始反应底物的溶解性和反应收率有着极大的联系,当使用4-甲氧基苯基硼酸为底物时,收率降为15%,这是由于起始底物不溶解于反应溶剂。四是当反应底物含有醛基时,同样得到了低的收率,这是因为醛基在此反应条件下不稳定,可能发生氧化或其他副反应。当我们测试了最优反应条件在芳基硼酸化合物中的普遍适用性之后,下一步就要测试该条件对腈类化合物的普遍适用性。在之前优化的条件下,我们使用了乙腈为腈类化合物,由于其是一种普遍的溶剂,所以我们直接使用了乙腈为溶剂。但是这一条件并不适用于腈类化合物的普遍适用性的检验,因为大量的腈类化合物为固体,且是使用过量的腈类也不符合化学反应经济性的考验。基于上述原因,我们进行了新一轮的最优反应条件考察。首先遇到的问题是,我们的反应可否使用于其他反应溶剂。我们尝试了5种常用溶剂:二氯甲烷,二甲基亚砜,四氢呋喃,氮,氮-二甲基甲酰胺,甲苯;其中使用高极性的溶剂二甲基亚砜和氮,氮-二甲基甲酰胺为反应溶剂时,反应收率为0%。使用二氯甲烷和四氢呋喃分别得到了47%和74%的收率。最终,使用甲苯作溶剂,得到了82%的高收率,于是我们选择甲苯为最佳溶剂。在确定了最佳溶剂后,我们紧接着考察了不同腈类当量对反应收率的影响。我们使用了1,3,5,10当量的乙腈,分别得到了33%,38%,59%,和85%的收率。当使用少量的乙腈,起始原料芳基硼酸化合物在高温和路易斯酸存在条件下,发生羟基化和protodeborylation副反应,导致了产率的降低。之后我们又考察了铜催化剂当量对反应结果的影响。我们使用了1,2,3,4当量的叁氟甲磺酸铜,分别得到了30%,33%,60%,和89%的收率。有趣的是,和之前的最优条件不同,当使用4当量的铜催化剂时,我们得到了最高收率。此时,我们已经得出了考察腈类化合物的普遍适用性的最佳反应条件。下一步就是要将这个最佳条件适用于一系列的腈类化合物。经考察,此反应条件较好的适用于含各种官能团的腈类化合物(烷基,烯基,苄基,芳基,卤素,甲氧基,含氧杂环),以中等到高收率得到了一系列偶联的芳酰胺化合物。从这些结果中,我们观察到了一些规律:使用烷基腈化合物为底物可以以高收率得到目标产物;腈类化合物的电子密度大幅影响着反应的收率:富电子的腈类化合物一般可以得到高的产率,缺电子的腈类通常产率较低。同样,反应的收率和产物的溶解度也密切相关,当产物的溶解性差时,会导致收率下降。此外,我们这里也证明了此方法可以适用于含有呋喃官能团的腈类化合物,从而进一步证明了此方法学的条件相对温和,适用性较广。总体来讲,本论文报道了一种新型的铜催化的通过使用芳基硼酸化合物和腈类化合物偶联来制备芳基酰胺的方法学。本方法避免了使用强碱类化合物,从而更加适用于对碱性条件敏感的底物。且本文使用了相对便宜的铜催化剂,和简便以得的有机硼酸化合物和腈类化合物,进一步为本反应的应用提供了便利。本论文报道了对于反应条件的优化,并将最优反应条件应用于一系列的底物,此反应条件较好的适用于含各种官能团的腈类化合物(烷基,烯基,苄基,芳基,卤素,甲氧基,含氧杂环),以中等到高收率得到了一系列偶联的芳酰胺化合物。充分证明了该反应的普遍适用性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
氢酰胺化反应论文参考文献
[1].桑欣欣,石刚,倪才华,王大伟.Zr系列MOFs催化乙酸乙酯N-酰胺化反应[J].化工进展.2019
[2].熊利平.铜催化芳基硼酸的Chan-Lam酰胺化反应[D].天津大学.2018
[3].高大芳.铑催化环丁醇/环戊醇取代的芳基迭氮合成氮杂环化合物和银催化炔烃氢酰胺化反应的理论研究[D].苏州大学.2018
[4].张鹏,刘辉,魏程,张莹.邻氨基苯甲酸甲酯生产过程中酰胺化反应的影响因素[J].化工管理.2018
[5].蒋原野,朱玲,梁玉洁,满孝平,毕思玮.硅试剂调节羧酸和胺的酰胺化反应机理[C].中国化学会第十二届全国物理有机化学学术会议论文摘要集.2017
[6].李龙飞,雷鸣.金属-底物协同作用——Ru配合物催化氨基乙醇脱氢酰胺化反应的理论研究[C].第十叁届全国量子化学会议报告集.2017
[7].王静怡.无金属催化的亚甲基吲哚酮的C-H键酰胺化反应研究[D].东北师范大学.2017
[8].徐文涛.单线态氧促进的α-酮酸脱羧与胺的酰胺化反应[D].合肥工业大学.2017
[9].李英姿,蓝宇.高自旋过渡金属钴络合物催化芳烃酰胺化反应机理的理论研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十五分会：物理有机.2016
[10].谢浩.2-甲基喹啉直接酰胺化反应的研究[D].湘潭大学.2016