阴离子N-杂环卡宾研究进展

N-杂环卡宾的优异催化性能引起了人们的广泛关注,通过在N-杂环卡宾边臂引入多种阴离子官能团,成功研发出大量阴离子N-杂环卡宾及其金属配合物。阴离子N-杂环卡宾金属配合物几乎涵盖了所有过渡金属,并在有机催化和烯烃聚合反应中表现出良好的催化性能。本文结合阴离子N-杂环卡宾的相关研究报道,对C、N、O和S等阴离子N-杂环卡宾及其金属配合物的合成研究和应用情况进行评述。在此基础上,指出了今后阴离子N-杂环卡宾研究的发展方向。     

N-杂环卡宾-硅烷催化二氧化碳合成甲醇

选用噻唑N-杂环卡宾催化剂,通过负载二氧化碳,采用硅烷质子化反应,水解、中和得甲醇.探讨了最佳工艺条件、产率,对产物进行定性与定量测试,用红外光谱对产物进行表征,用反应的化学计量关系对产率进行计算.结果表明:在同样工艺下下,噻唑N-杂环卡宾与咪唑N-杂环卡宾对二氧化碳催化合成甲醇在产率与环境效益方面明显高于掺杂过渡金属的咪唑N-杂环卡宾,而考虑到经济效益与产率,噻唑N-杂环卡宾的催化效果最好.     

烯酮在N-杂环卡宾催化反应中的应用

N-杂环卡宾是一类新型的亲核有机小分子催化剂.作为Lewis碱它能与亲电的醛作用,使其发生极性反转,具有亲核性.目前醛以外的其他亲电试剂很少被用在N-杂环卡宾催化的反应中.本文概述了烯酮作为一类新型的亲电试剂在N-杂环卡宾催化反应中的应用.     

基于苯并二噁烷氮杂环卡宾的合成和催化性能研究

本文报道了一种基于苯并二噁烷氮杂环卡宾催化剂的合成,利用1-(9-蒽甲基)咪唑与4-溴甲基苯并二噁烷在THF中加热回流得到了这种新型的氮杂环卡宾衍生物,通过核磁共振表征了其结构.同时还研究了此类氮杂环卡宾在Suzuki-Miyaura偶联反应的催化性能,结果表明该催化剂在SuzukiMiyaura偶联反应中表现出了良好的催化活性.     

醚链桥连氮杂环卡宾的合成及催化酯交换反应

合成了一种醚链桥连的氮杂环卡宾催化剂,通过元素分析、核磁共振表征了它们的结构.在酯交换反应中典型的催化剂是亲核性的叔胺和膦化合物.本文研究了氮杂环卡宾在酯交换反应中的催化作用,结果表明在室温下,氮杂环卡宾表现出良好的催化活性.     

N-杂环卡宾为配体的金属络合物的合成及其在催化领域的应用

N-杂环卡宾的金属络合物作为一类新型的催化剂已被广泛使用在有机合成领域,其主要的催化反应类型有烯烃的复分解反应、偶联反应、硅氢化反应等,催化效果明显.     

手性脯氨醇类咪唑配体的制备

以N-Boc-L-脯氨醇(Boc:tert-butoxycarbonyl)为原料,设计合成了三种手性氮杂环卡宾前体:手性1-(3,5-苯二甲酸甲酯甲基)-3-(2-N-Boc-吡咯甲基)咪唑溴化盐,手性1-(3,5-苯二甲酸甲基)-3-(2-吡咯甲基)咪唑溴化盐和1,3-二苄基双(2-N-Boc-吡咯甲基)二咪唑溴化盐.通过核磁共振谱图对三种氮杂环卡宾前体进行了表征,同时对其氮杂环卡宾钯配合物的合成进行了研究.     

新型烯烃复分解催化剂催化反应机理的理论研究

采用密度泛函理论(DFT),计算研究了闭环烯烃复分解反应的机理,该反应在新型邻取代苯二酚做配体的催化剂催化下进行。在BP86水平下,优化反应路径的中间体,求得反应途径的系列过渡态,并通过振动分析和内禀反应坐标(IRC)加以确认。基于此,确定了此反应的可能反应路径:首先五配位的金属催化剂释放出吡啶配体,然后1,6-己二烯双键从N-杂环卡宾的侧面配位到金属催化剂上,形成四方锥的金属卡宾化合物;金属卡宾经过两次[2+2]环加成反应和逆环加成反应生成产物环戊烯。此反应控速步为第二次逆环加成生成金属卡宾中间体的过程,能垒是80.9 kJ·mol-1。     

水溶性氮杂环卡宾金属化合物的催化应用

 水溶性氮杂环卡宾金属化合物因催化效率高、选择性和稳定性较好及应用范围广,成为有机合成中重要的催化剂,在选择性催化有机反应中发挥着重要作用。本文综述近年来水溶性氮杂环卡宾金属配合物的主要类型、合成方法及其在金属有机催化反应中的研究进展。     

二苯甲烷桥连氮杂环卡宾前体的合成及表征

以4,4′-二氨基二苯甲烷为起始原料,通过碘代、C-N偶联,季铵化,阴离子交换,合成了四种新型桥连的氮杂环卡宾前体(3a,3b和3c和5).产物全部通过核磁表征.     

咪唑环卡宾钯配合物参与的偶联反应新进展

钯催化交叉偶联反应可高效构建碳-碳键、碳-杂键等复杂结构单元,应用十分广泛。除了传统的膦配体催化体系外,新兴的氮杂环卡宾催化体系已在多种偶联反应中得到成功的应用。目前针对该催化体系的研究主要集中于新氮杂环卡宾配体结构的构建、新辅助配体的配合使用以及新反应体系的开发等。氮杂环卡宾参与的偶联反应也越来越向着绿色、可持续的方向发展。结合最新的文献报道,针对咪唑环类氮杂环卡宾配合物在上述方向的发展进行详细评述。     

过渡金属催化醇的氧化在氮杂环化合物合成中的应用进展

醇氧化后生成的羰基化合物可以与胺形成亚胺中间体,再发生后续的环化反应,因此醇的氧化反应已被广泛地用于氮杂环化合物的合成.根据长期以来的研究经验,从不同类型氮杂环化合物产物出发,对过渡金属催化醇的氧化反应在合成氮杂环化合物中的应用进行了分类和综述,其中着重介绍了过渡金属催化醇的需氧和脱氢氧化在合成氮杂环化合物中的应用进展.     

1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑的制备及其催化的安息香缩合反应——推荐一个有机化学设计实验

介绍了一个有机化学设计实验.该实验以乙二醛、 2,4,6-三甲基苯胺、氯甲基乙基醚为原料,通过两步反应高效制得氮杂环卡宾前体盐1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑.然后利用合成的咪唑盐在碱性条件下原位形成的氮杂环卡宾对醛极性反转的特性,催化苯甲醛的安息香缩合反应,合成2-羟基-1,2-二苯基乙酮.使用IR,~1H NMR,~(13) C NMR等多种方法对催化剂及产物结构进行了表征.     

Capture of hydroxymethylene and its fast disappearance through tunnelling

Singlet carbenes exhibit a divalent carbon atom whose valence shell contains only six electrons, four involved in bonding to two other atoms and the remaining two forming a non-bonding electron pair. These features render singlet carbenes so reactive that they were long considered too short-lived for isolation and direct characterization. This view changed when it was found that attaching the divalent carbon atom to substituents that are bulky and/or able to donate electrons produces carbenes that can be isolated and stored. N-heterocyclic carbenes are such compounds now in wide use, for example as ligands in metathesis catalysis. In contrast, oxygen-donor-substituted carbenes are inherently less stable and have been less studied. The pre-eminent case is hydroxymethylene, H-C-OH; although it is the key intermediate in the high-energy chemistry of its tautomer formaldehyde, has been implicated since 1921 in the photocatalytic formation of carbohydrates, and is the parent of alkoxycarbenes that lie at the heart of transition-metal carbene chemistry, all attempts to observe this species or other alkoxycarbenes have failed. However, theoretical considerations indicate that hydroxymethylene should be isolatable. Here we report the synthesis of hydroxymethylene and its capture by matrix isolation. We unexpectedly find that H-C-OH rearranges to formaldehyde with a half-life of only 2 h at 11 K by pure hydrogen tunnelling through a large energy barrier in excess of 30 kcal mol(-1).     

微波辅助合成咪唑类化合物的研究

微波辅助是微波化学中的一个重要分支,具有操作简单、排污少、反应快、产率高等优点.咪唑类化合物作为一种重要的N-杂有机化合物,在药物化学、材料化学等领域具有广阔的应用前景.微波辅助合成咪唑类化合物由于环境友好而越来越受人们的关注.文章简述了近年来微波辅助合成咪唑类化合物的研究进展.     

微波辅助合成咪唑类化合物的研究

微波辅助是微波化学中的一个重要分支,具有操作简单、排污少、反应快、产率高等优点.咪唑类化合物作为一种重要的N-杂有机化合物,在药物化学、材料化学等领域具有广阔的应用前景.微波辅助合成咪唑类化合物由于环境友好而越来越受人们的关注.文章简述了近年来微波辅助合成咪唑类化合物的研究进展.     

Advances in the synthesis and reactivity of 2-pyranylidene carbene complexes

Pyranylidene carbene complexes bearing a pyran ring carbene ligand represent a unique kind of organometallic species due to their special structures and reactivity. In this review, we present a comprehensive summary on the synthesis and reactivity of pyranylidene carbene complexes during the past four decades.