铜催化的有机反应研究

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有机化学中的金属催化反应研究进展

有机化学中的金属催化反应研究进展

有机化学中的金属催化反应研究进展金属催化反应是有机化学中的重要研究领域,通过金属催化反应可以实现高效、高选择性的有机合成。

近年来,随着金属催化反应的不断发展,许多新颖的金属催化反应被开发出来,并被广泛应用于合成有机化合物的过程中。

本文将对有机化学中金属催化反应的研究进展进行综述,介绍不同类型的金属催化反应及其在有机合成中的应用。

1. 金属配合物催化的C-C键形成反应C-C键形成反应是有机合成中的关键步骤之一,金属配合物催化的C-C键形成反应为有机合成提供了高效、可控的方法。

例如,皂化-缩合反应是一种重要的C-C键形成反应,可以通过金属催化剂实现。

此外,交叉偶联反应也是一类常见的金属催化的C-C键形成反应,包括Suzuki反应、Stille反应和Negishi反应等。

这些反应在有机合成中具有广泛的应用,可以实现复杂分子的合成。

2. 金属烯烃复合物的催化反应金属烯烃复合物的催化反应是有机化学中的重要研究方向之一。

烯烃是有机合成中常用的合成前体,通过金属催化反应可以实现对烯烃的转化。

例如,烯烃与碳氢化合物的加成反应可以通过金属配合物催化实现,得到新的碳碳键和碳氢键。

此外,烯烃的氢化反应、环化反应和开环反应等也可以通过金属催化实现。

3. 金属催化的不对称合成不对称合成是有机合成领域的重要研究方向之一,可以实现手性有机分子的高选择性合成。

金属催化的不对称合成为有机化学家提供了重要的工具。

例如,Pd催化的Suzuki反应和Stille反应可以实现手性有机分子的合成,具有广泛的应用价值。

此外,Rh、Ir、Ru等金属催化的羰基化反应也可以实现手性有机分子的合成。

4. 金属催化的碳硅键形成反应碳硅键形成反应是有机合成中的一类重要的反应。

金属催化的碳硅键形成反应为有机化学家提供了高效、可控的方法。

例如,铜催化的碳硅键形成反应可以实现碳-硅键的构建,得到具有重要应用价值的有机硅化合物。

此外,钯、铂、铁等金属催化的碳硅键形成反应也得到了广泛研究。

铜催化的不对称反应

铜催化的不对称反应

铜催化的不对称反应1. 引言在有机合成领域,不对称合成一直是一个重要的研究方向。

通过不对称合成,可以合成具有特定立体结构的有机化合物,这对于药物研发和生物活性研究具有重要意义。

铜催化的不对称反应是一类重要的不对称合成方法,本文将对铜催化的不对称反应进行全面、详细、完整且深入的探讨。

2. 铜催化的基本原理铜催化的不对称反应是指在铜的催化下,通过控制底物、配体和反应条件等因素,实现对立体结构选择性的控制,从而合成具有高立体选择性的有机化合物。

铜催化的不对称反应通常涉及铜离子的活化和配体的选择。

2.1 铜离子的活化铜离子在催化反应中起到了重要的作用,它可以与底物发生配位,形成活性中间体,进而参与催化反应。

铜离子的活化主要包括氧化还原反应和配体交换反应。

2.2 配体的选择配体的选择对铜催化的不对称反应具有重要影响。

合适的配体能够与铜离子形成稳定的配位化合物,并调控反应的立体选择性。

常用的配体包括手性磷配体、手性氨基醇配体等。

3. 铜催化的应用铜催化的不对称反应在有机合成中具有广泛的应用,本节将介绍几个典型的应用案例。

3.1 不对称氢化反应不对称氢化反应是一类重要的不对称反应,可以将不对称的不饱和化合物转化为具有立体选择性的饱和化合物。

铜催化的不对称氢化反应通常使用手性磷配体,通过控制反应条件和底物结构,可以合成具有高立体选择性的饱和化合物。

3.2 不对称羟酰胺合成反应不对称羟酰胺合成反应是合成手性羟酰胺的重要方法。

铜催化的不对称羟酰胺合成反应可以通过控制底物和配体的结构,实现对手性产物的高立体选择性合成。

3.3 不对称环氧化反应不对称环氧化反应是将不对称的不饱和化合物转化为具有立体选择性的环氧化合物的方法。

铜催化的不对称环氧化反应可以通过选择合适的配体和反应条件,实现对产物的高立体选择性合成。

3.4 不对称醇合成反应不对称醇合成反应是合成手性醇的重要方法。

铜催化的不对称醇合成反应可以通过控制底物和配体的结构,实现对手性醇的高立体选择性合成。

金属有机化合物的催化氨基化反应研究

金属有机化合物的催化氨基化反应研究

金属有机化合物的催化氨基化反应研究引言:氨基化反应是有机合成中一类重要的转化反应,可用于从合成氨基化合物,如胺类化合物等。

在有机合成领域中,金属有机化合物的应用广泛,特别是在氨基化反应中的催化作用更是受到研究者的关注。

本文将对金属有机化合物的催化氨基化反应进行研究和探讨。

一、金属有机化合物催化氨基化反应的机理金属有机化合物可作为催化剂参与氨基化反应,其机理主要涉及两个基本步骤:前体生成和转移氨基。

前体生成是通过金属有机化合物与反应物间的反应产生氨基化反应的金属中间体,转移氨基则是指金属中间体将氨基转移给底物,形成胺类化合物。

具体机理可能包括均相反应和异相反应等多种情况。

二、常见的金属有机化合物催化剂1. 钯催化氨基化反应:钯催化的氨基化反应已得到广泛研究和应用。

钯催化剂能够有效催化芳香化合物与胺类化合物的氨基化反应,产率高且反应条件温和。

常见的钯催化剂包括钯银催化剂、钯配位催化剂等。

2. 铜催化氨基化反应:铜催化剂在氨基化反应中也发挥着重要作用。

铜催化剂可以催化烯丙基化合物与胺类化合物的氨基化反应,产率高且反应底物适应性广。

3. 铁催化氨基化反应:近年来,铁作为一种廉价、环境友好的金属催化剂也受到了研究者的关注。

铁催化剂可以使芳香化合物与胺类化合物发生氨基化反应,反应效果良好。

三、如何提高金属有机化合物催化氨基化反应的效率1. 催化剂的设计和合成:通过合理设计和合成新型金属有机化合物催化剂,可以实现对氨基化反应的高效催化。

例如,调控催化剂的配体结构、引入辅基等手段,可改善催化剂的催化性能。

2. 反应条件的调控:优化反应条件对金属有机化合物催化氨基化反应的效率至关重要。

合适的溶剂选择、温度控制、气氛调节等条件的调控,可以提高反应的选择性和产率。

3. 反应底物的探索:底物的结构对于催化反应的效果有重要影响。

通过改变底物结构,引入功能化基团等手段,可以增加反应的效率和选择性。

结论:金属有机化合物的催化氨基化反应是一类重要的有机合成方法。

铜基催化剂的合成及其催化反应

铜基催化剂的合成及其催化反应

铜基催化剂的合成及其催化反应铜基催化剂是一类广泛应用于有机反应中的重要催化剂。

其优异的催化活性、选择性和稳定性使其被广泛研究和应用于有机化学和工业领域。

本文将介绍铜基催化剂的合成及其在有机合成中的应用。

一、铜基催化剂的合成方法铜基催化剂的合成方法众多,其中一些常用的方法如下:1.水热合成法水热法是目前最常用的化学合成方法之一。

一般来说,它用于制备无定形、晶态、多相、纳米、超晶格、超分子等晶体材料。

在合成铜基催化剂时,一般采用水热法合成铜氧化物,并用还原剂还原成铜基催化剂。

2.共沉淀法共沉淀法在金属催化剂的制备中也被广泛应用。

这种方法主要是利用该金属的盐在水中的亲和力极强的特性,使其与其他金属离子沉淀结合,从而实现催化剂的制备。

3.物理混合法物理混合法是将两种或两种以上的物质混合在一起的方法,从而形成一个新的化合物或材料。

在铜基催化剂的制备中,物理混合法是将还原剂和铜盐粉末物理混合,将混合后的物质加热,等待还原反应后,则可得到铜基催化剂。

二、铜基催化剂的催化反应铜基催化剂被广泛应用于有机反应中。

下面是一些铜催化反应的例子:1.铜催化的氧化反应铜基催化剂在氧化反应中发挥着重要作用。

例如,在烷烃、烯烃、炔烃等中,由于它们都具有 C–H 键,因此可以利用氧化反应将其转化为对应的醇、肟、酮等化合物。

铜基催化剂在这些反应中可以作为氧气的还原剂和氧化剂。

2.铜催化的羧酸酯化反应铜基催化剂可促进羧酸与醇反应,形成酯化产物。

相较于传统的酯化反应条件下需要较高的温度和强酸条件来促进反应的实现,铜催化的羧酸酯化反应在低温、无需强酸催化条件下就能高效地实现。

3.铜催化的偶联反应铜基催化剂在偶联反应中也起到了很重要的作用。

通常用于实现芳烃和炔烃之间的C-C键形成。

偶联反应在有机合成中是很重要且实用的方法,通常可以通过铜催化反应高效地实现。

三、结论铜基催化剂作为一种广泛应用于有机反应中的催化剂,其合成方法种类齐全,而且成本低廉,便于成批生产。

铜系催化剂应用综述

铜系催化剂应用综述

铜系催化剂应用综述医药化工学院化学工程与工艺专业学生:陈立峰陈峰舒文强陈灵指导老师:摘要铜作为催化剂, 具有价格低廉、毒性低等优点, 此外, Cu物种比较温和而且配体简单, 正因为如此, 应用Cu 盐进行催化化学反应是目前非常热门的一个领域。

以下介绍Cu催化剂应用的研究与新应用。

关键词铜系催化剂合成甲醇催化剂铜系催化剂热分析铜系催化剂热相分析1 铜系催化剂的各方面应用2.1 Cu 催化交叉偶联反应2.1.1 Ullmann 反应早期的Ullmann 反应局限于卤代芳烃和芳基亲核化合物( 如芳胺、酚类、硫酚类等) 之间的偶联. 尽管实际起作用的是一价铜络合物, 在反应中人们通常使用过量的铜粉. 反应的温度通常高达200℃, 反应的后续处理困难, 反应产物复杂, 反应的产率也不高. 尽管如此, 由于在早期人们没有其它办法来实现亲电性sp2 碳与亲核试剂之间的直接偶联,Ullmann 反应仍然被合成工作者大量使用. 1998 年, 马大为等报道了卤代芳烃与A-氨基酸之间进行偶联得到N-芳基-A-氨基酸的反应. 这一反应使用CuI作催化剂, 溶剂为DMA, 反应条件较为温和. 利用该反应, 他们合成了重要的医药试剂Benzolactam-V8.2001 年, 马大为等又将上述催化体系应用到B-氨基酸的芳基化中, 同样取得了很好的结果(Eq. 1) . 他们发现B-氨基酸也可以加速反应的进行, 其机理类似于A- 氨基酸的芳基化过程. 利用这一反应, 他们成功地合成了SB-214857.(1) Buchwald 研究组最终找到了一种通用、温和、简单, 而且高效的碳、氮偶联方法. 使用该方法, Buchwald 等高产率地合成了一系列的芳香胺、脂肪胺、酰胺以及吲哚等芳基化产物. 作为一个成功的例子, 下面的成环反应可以使用CuI 作为催化剂, N, Nc-二甲基乙二胺作为辅助配体, 通过分子内的胺芳基化来实现( Eq. 2) . 该反应可在室温下进行, 产率很高.(2)同时, 他们还发现该催化体系有很好的选择性. 在单取代酰基肼的氮芳基化中, 以叔丁氧甲酰肼为底物和间位和对位取代的碘苯进行的反应时, 只是得到N-芳基化合物A,而苯甲酰肼和邻位取代的碘苯进行反应时, 得到的是Nc-芳基化合物B ( Eq. 3)(3) Buchwald 等最近将这一催化体系应用到碳、卤偶联化合物的制备. 他们发现以下的反应可以高效地将芳烃或者烯烃的溴化物转化为碘化物( Eq. 4 .(4)Cuny 等使用( CuOTf) 2PhMe 作为催化剂制备了具有生物活性的2-羟基-2c甲氧基二苯基醚(Eq.5) . 他们还应用该反应简捷地合成了有助于神经生长的药物verbenachalcone.(5)Venkataraman[ 46] 报道了CuI 催化的碳-硒交叉偶联反应( Eq. 6) . 该反应使用CuI 和2, 2c- 联喹啉亚铜作为催化体系, 以叔丁基钠( 对于富电子的芳香碘) 和碳酸钾( 对于贫电子的芳香碘) 作为碱, 合成了十八种的碳) 硒化合物, 最高的产率达到92%.(6)2.1.2Stille 反应Stille 反应通常是由钯催化的芳基锡化合物与芳基卤代物之间的交叉偶联反应. 目前该反应已经广泛地被应用在有机合成中, 用于制备各种不对称的芳香交叉偶联产物.由于锡烷化合物对于水汽和空气都是稳定的, 并且对很多的官能团表现出化学惰性, 因而它们应用范围很广. 同时, 由于Stille 反应中生成不溶的锡盐类, 所以可以很容易实现目标产物与副产物的分离.尽管Stille 反应通常由Pd 来催化, Roth 等。

铜离子 催化剂

铜离子 催化剂

铜离子催化剂一、引言在化学工业中,催化剂的作用举足轻重,它们能够显著提高化学反应的速率,同时降低反应所需的能量。

在众多催化剂中,铜离子催化剂因其独特的性质和广泛的应用领域而备受关注。

铜离子催化剂不仅在有机合成中发挥着关键作用,还在环境保护、能源转换等多个领域展现出巨大的潜力。

二、铜离子催化剂的基本原理铜离子催化剂的催化作用主要依赖于铜离子的变价性质。

铜可以在+1和+2价态之间变化,这种变价特性使得铜离子能够参与多种氧化还原反应。

在催化过程中,铜离子通常作为反应中间体的电子受体或供体,从而促进化学键的断裂和形成。

此外,铜离子催化剂的活性还受到其配位环境的影响。

通过选择不同的配体,可以调控铜离子的电子结构和空间构型,进而优化其催化性能。

这种可调性使得铜离子催化剂能够适应不同类型的化学反应。

三、铜离子催化剂在有机合成中的应用碳-碳键形成反应铜离子催化剂在碳-碳键形成反应中表现出色。

例如,通过 Ullmann 反应和Glaser 偶联反应,铜离子能够催化芳基卤化物与酚类或炔烃的偶联,从而合成出具有特定结构的有机分子。

这些反应在药物合成和功能材料制备等领域具有广泛应用。

氧化反应铜离子催化剂在氧化反应中也发挥着重要作用。

例如,铜离子可以催化醇类化合物的氧化,生成相应的醛或酮。

这种转化在精细化学品合成中十分常见,对于合成具有生物活性的化合物尤为重要。

不对称催化近年来,铜离子催化剂在不对称催化领域也取得了显著进展。

通过设计手性配体,铜离子催化剂能够实现对映选择性的化学反应,合成出具有光学活性的化合物。

这类反应在药物合成和天然产物全合成中具有重要意义。

四、铜离子催化剂在环境保护中的应用污水处理铜离子催化剂在污水处理中发挥着关键作用。

例如,铜离子可以催化有机污染物的氧化降解,将其转化为无害的小分子物质。

此外,铜离子还可以与某些重金属离子发生置换反应,实现重金属的回收和污水的净化。

大气污染治理在大气污染治理方面,铜离子催化剂也展现出潜在的应用价值。

苯甲酸铜催化反应

苯甲酸铜催化反应

苯甲酸铜催化反应1. 什么是苯甲酸铜催化反应?苯甲酸铜催化反应是指在苯甲酸铜催化下,有机化合物之间发生亲核加成反应的化学反应。

它常用于有机合成中,是一种高效、绿色、环保的反应方法。

在反应中,苯甲酸铜作为催化剂,能够提高反应速度和产率,并且对环境无污染。

2. 苯甲酸铜催化反应的机理苯甲酸铜催化反应的机理复杂,一般可以分为以下几步:1. 在苯甲酸铜的作用下,亲核试剂与底物发生亲核加成反应,生成中间体A。

2. 中间体A失去一分子苯甲酸,生成中间体B。

3. 中间体B再次发生亲核加成反应,生成产物和再生的苯甲酸铜。

整个反应的机理中,苯甲酸铜作为催化剂起着至关重要的作用,它能够促进原本较为缓慢的反应,并且提高反应的产率和选择性。

3. 苯甲酸铜催化反应的应用苯甲酸铜催化反应在有机合成中应用非常广泛,可以用于合成酯、醇、醚、酰胺等多种有机化合物。

例如,苯甲酸铜催化下的酯化反应可以用于制备香精香料、染料等产品;而在制备具有生物活性的分子时,苯甲酸铜催化反应也是一种非常有效的方法。

此外,近年来,随着环保意识的提高,苯甲酸铜催化反应也越来越受到关注。

相比于常规的有机合成方法,苯甲酸铜催化反应具有反应条件温和、产率高、对环境无污染等优点,已经成为绿色有机合成研究领域的热点之一。

4. 苯甲酸铜催化反应的发展前景随着有机合成和绿色化学的不断发展,苯甲酸铜催化反应的研究也越来越受到关注。

未来,我们可以进一步研究苯甲酸铜催化反应的反应机理和影响因素,以优化反应条件和提高反应产率。

同时,还可以探索苯甲酸铜催化反应在制备具有生物活性的分子、抗癌药物等领域的应用。

预计在未来几年内,苯甲酸铜催化反应的研究将不断深入,为有机合成和绿色化学的发展做出更加积极的贡献。

铜络合物催化的格氏试剂不对称1_4_共轭加成反应研究进展_汪顺义

铜络合物催化的格氏试剂不对称1_4_共轭加成反应研究进展_汪顺义

2008年第28卷有 机 化 学V ol. 28, 2008 第2期, 181~186Chinese Journal of Organic ChemistryNo. 2, 181~186* E-mail: chemjsj@ or shunjun@Received January 16, 2007; revised May 21, 2007; accepted June 7, 2007.国家自然科学基金(Nos. 20472062, 20672079)、江苏省研究生创新计划资助项目.相反, 作为应用最为广泛的有机金属试剂——格氏1 铜试剂催化下格氏试剂与环己烯酮的反应1941年Kharasch [7]报道了首例氯化亚铜催化的格氏182有 机 化 学 V ol. 28, 2008试剂与环己烯酮的反应, 得到了高区域选择性的1,4-共轭加成产物(Eq. 3), 揭开了铜试剂催化的格氏试剂与α,β-不饱和羰基化合物的1,4-共轭加成反应的研究序幕.Lippard 等[8]在1988年首次报道了用正丁基铜试剂与手性锂盐形成的新的铜络合物催化正丁基格氏试剂与环己烯酮的反应, 以14% ee , 94%的收率得到目标化合物(Eqs. 4, 5), 从而揭开了格氏试剂与α,β-不饱和羰基化合物的立体选择性反应的新篇章.在此基础上该课题组[9]又进行了深入的研究, 发现在他们的反应体系中加入HMPA 以及t -BuPh 2SiCl 能够大大提高反应的立体选择性, ee 值提高到74%, 但产率下降到57% (Eq. 6).2 S ,-N 手性配体铜络合物催化的格氏试剂的反应随后, van Koten 等[10]用S ,-N 手性配体形成的Cu(I)络合物2研究了甲基格氏试剂与开链α,β-不饱和酮的不对称1,4-共轭加成反应(Eq. 7). 他们发现, 反应的加料顺序对于反应的产率和立体选择性具有很大的影响. 将甲基格氏试剂和底物同时分别滴加至催化剂体系中, 以97%产率76% ee 得到目标化合物; 而将底物滴加至催化剂与甲基格氏试剂的混合体系中时, 产率不仅下降, 而且产物无立体选择性.1994年, 受van Koten 课题组[10]工作的启发, Pfaltz 课题组[11]用新的含有噁唑啉的S ,-N 手性配体形成的Cu(I)络合物3催化的正丁基格氏试剂与不同环烯酮的不对称共轭加成反应, 当以环庚烯酮为底物时, 反应的立体选择性最好, 以83% ee 得到目标化合物(Eq. 8).1993年, Spescha 等[12]用糖的巯基衍生物形成的铜络合物4作为催化剂研究了相同的反应, 但是ee 值只有60% (Eqs. 9, 10).1997年, Seebach 课题组[13]报道了基于TADDOL 的S ,-N 配体与铜盐的络合物5催化正丁基格氏试剂与不同环烯酮的不对称共轭加成反应, ee 值最高达到80% (Eq. 11).No. 2汪顺义等:铜络合物催化的格氏试剂不对称1,4-共轭加成反应研究进展1833 Se ,-N 手性配体铜络合物催化的格氏试剂与环状烯酮的不对称共轭加成反应2002年, Braga 课题组[14]利用双硒噁唑啉化合物6作为配体, 研究了格氏试剂与环烯酮的不对称共轭加成反应. 虽然, 产物的立体选择性较含有噁唑啉的S ,-N 手性配体催化的反应略好, 但是需要使用10 mol%催化剂, ee 值最高也只能达到85% (Eq. 12).4 P ,-N 手性配体铜络合物催化的格氏试剂的反应1997年, Sammakia 和Strangeland [15]报道了基于二茂铁噁唑啉的P ,-N 配体7参与形成的铜络合物催化的格氏试剂对α,β-不饱和酮的不对称的1,4-共轭加成反应, 这是首例利用平面手性配体参与的格氏试剂对α,β-不饱和羰基化合物的加成反应研究, ee 值最高达到92%, 但是10 mol%的催化剂的用量局限了反应的应用(Eqs. 13, 14).1999年, Tomioka 等[16]从(S )-Proline 出发, 合成了手性P ,-N 配体8, 并将其用于格氏试剂与环烯酮的不对称共轭加成反应研究, 取得了比较好的结果, ee 值最高达到92% (Eq. 15), 但是配体的用量高达32 mol%, 具有一定的局限性.2004年, Andersson 课题组[17]研究了与6相类似的P ,-N 配体9催化的正丁基格氏试剂与环己烯酮的不对称共轭加成反应, ee 值有所下降(79%) (Eq. 16).5 P ,-P 手性配体铜络合物催化的格氏试剂的反应2004~2006年, Feringa 课题组用手性二茂铁双磷配体10~12详细深入地研究了铜络合物催化下的格氏试剂与α,β-不饱和酮[18,19]、α,β-不饱和酯[20]、硫代α,β-不饱和酯[21]的不对称的1,4-共轭加成反应(Scheme 1), 取得了突破性的进展, 立体选择性得到了极大的提高(高达99% ee ) (Eqs. 17~19). 但是, 在相类似的条件下, 对于具有一定位阻的格氏试剂, 反应的转化率跟立体选择性(<10% ee )不是很理想. 在优化的条件下, 甲基格氏试剂与α,β-不饱和酯的不对称1,4-共轭加成反应的立体选择性很高(98% ee ), 但是转化率太低, 实际应用性降低. 于是, 他们改用活性更高的硫代α,β-不饱和酯代替原先的底物, 提高了反应的转化率, 而仍保持很高的立体选择性.184有 机 化 学 V ol. 28, 2008Scheme 12006年, 该课题组[22]在实验的基础上, 给出了铜络合物催化下格氏试剂与α,β-不饱和羰基化合物的1,4-共轭加成反应可能的反应机理(Scheme 2).Scheme 2我们课题组与Loh 课题组[23]合作发现, 以市售的具有平面手性的联萘双磷化合物作为配体, 能够有效地催化格氏试剂与α,β-不饱和酯的不对称1,4-共轭加成反应, 发现手性的Tol-BINAP 作为配体时反应的催化效果最好, 配体的用量只有1.5 mol% (Eq. 20).在研究中, 用(R )-Tol-BINAP 与碘化亚铜生成的碘桥联的铜的二聚络合物16(图1)作为反应的催化剂(1.0 mol%), 产物的立体选择性不是很好. 当我们增加配体与碘化亚铜比例时, 产物的立体选择性得到了提高, 物质的量比为1∶1.5时为最佳配比(图2).图1 铜络合物16的分子结构透视图Figure 1 The X-ray structure of copper dimer complex16图2 产物ee 值与(R )-Tol-BINAP 和CuI 物质的量的比的关系 Figure 2 The relationship of ee with the molar ratio of (R )-Tol-BINAP ∶CuI而对于具有一定位阻的格氏试剂, 在我们的反应体系下, 立体选择性跟转化率得到了较大的提高(Eqs. 21, 22).我们通过改变配体手性或者改变底物的几何构型能够得到相应的手性化合物, 具体关系如图3.通过对比我们发现, 反应温度对于不同的底物、不同的手性配体具有一定的影响. 在研究甲基格氏试剂No. 2汪顺义等:铜络合物催化的格氏试剂不对称1,4-共轭加成反应研究进展185α,β-不饱和酯的不对称1,4-共轭加成反应的实验过程中, 我们幸运地发现, 当适当地升高反应体系的温度, 能够大大提高反应的转化率, 适当地增加催化剂与配体的用量后, 而不影响产物的立体选择性(Eq. 23). 从而不需要使用硫代α,β-不饱和酯来代替α,β-不饱和酯与甲基格氏试剂反应. 此反应正在应用于天然产物的全合成中.6 卡宾配体铜络合物催化的格氏试剂的反应2006年, Alexakisl 课题组[24]研究了卡宾作为配体催 化的格氏试剂与3-取代的环己烯酮以及3,5,5-三取代的环己烯酮的不对称1,4-共轭加成反应, ee 值高达96% (Eq. 24).7 结论和展望近三年来, 铜络合物催化的格氏试剂1,4-共轭加成反应得到了迅速发展, 取得了一定的进展, 但是也有一些问题急待解决: 如反应活性较差立体位阻较大的格氏试剂参与的1,4-共轭加成反应. 发展新的手性配体用于铜络合物催化的格氏试剂1,4-共轭加成反应将是一个新的研究热点. 它在天然产物的合成中将会发挥越来越大的作用.图3 底物配体产物之间的构效关系 Figure 3 The configuration relationshipReferences1 (a) Alexakis, A.; Benhaim, C. Eur . J . Org . Chem . 2002,3221.(b) Perlmutter, P. Conjugate Addition Reactions in Organic Synthesis , Tetrahedron Organic Chemistry , Series 9, Per-gamon, Oxford, 1992.(c) Rossiter, B. E.; Swingle, N. M. Chem . Rev . 1992, 92, 771.2 Review see: Li, C.; Liu, Q.; Nie, X. Chemistry 2002, 1 (inChinese).(李纯纬, 刘庆彬, 聂新永, 化学通报, 2002, 1.)3 (a) Feringa, B. L.; De Vries, H. M. Adv. Catal. Processes , 1(Asymmetric Chemical Transformations ), 1995, p. 151. (b) Krause, N. Angew . Chem ., Int . Ed . 1998, 37, 283. (c) Tomioka, K.; Nagaoka, Y. In Comprehensive Asymmet-ric Catalysis , Vol. 3, Eds.: Jacobsen, E. N.; Pfaltz, A.; Ya-mamoto, H., Springer-Verlag, New York, 1999, pp. 1105~1120.(d) Sibi, M. P.; Manyem, S. Tetrahedron 2000, 56, 8033.186有机化学V ol. 28, 2008(e) Krause, N.; Hoffmann-Röder, A. Synthesis 2001, 171.4 (a) Feringa, B. L.; Naasz, R.; Imbos, R.; Arnold, L. A. InModern Organocopper Chemistry, Ed.: Krause, N., Wiley- VCH: Weinheim, Germany, 2002, pp. 224~258.(b) de Vries, A. H. M.; Meetsma, A.; Feringa, B. L. Angew.Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 2374.(c) Feringa, B. L.; Pineschi, M.; Arnold, L. A.; Imbos, R.;de Vries, A. H. M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1997, 36, 2620.5 (a) Mizutani, H.; Degrado, S. J.; Hoveyda, A. H. J. Am.Chem. Soc. 2002, 124, 779.(b) Alexakis, A.; Benhaim, C. Eur. J. Org. Chem. 2002,3221 and references therein.6 (a) Frase, P. K.; Woodward, S. Chem. Eur. J. 2003, 9, 776.(b) Hayashi, T.; Ueyama, K.; Tokunaga, N.; Yoshida, K. J.Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11508.(c) Alexakis, A.; Albrow, V.; Biswas, K.; d'Augustin, M.;Prieto, O.; Woodward, S. Chem. Commun. 2005, 2843.7 Kharasch, M. S.; Tawney, P. O. J. Am. Chem. Soc. 1941,63, 2308.8 Villacorta, G. M.; Rao, C. P.; Lippard, S. J. J. Am. Chem.Soc. 1988, 110, 3175.9 Ahn, K.-H.; Klassen, R. B.; Lippard, S. J. Organometallics1990, 9, 3178.10 Knotter, D. M.; Van Maanen, H. L.; Grove, D. M.; Spek, A.L.; Van Koten, G. Inorg. Chem. 1991, 30, 3309.11 (a) Zhou, Q.; Pfaltz, A. Tetrahedron Lett. 1993, 34, 7725.(b) Zhou, Q.; Pfaltz, A. Tetrahedron 1994, 50, 4467.12 Spescha, M.; Rihs, G. Helv. Chim. Acta1993, 76, 1219. 13 Seebach, D.; Jaeschke, G.; Pichota, A.; Audergon, L. Helv.Chim. Acta1997, 80, 2515.14 Braga, A. L.; Silva, S. J. N.; Lüdtke, D. S.; Drekener, R. L.;Silveira, C. C.; Rocha, J. B. T.; Wessjohann, L. A. Tetrahe-dron Lett. 2002, 43, 7329.15 Strangeland, E. L.; Sammakia, T. Tetrahedron1997, 53,16503.16 Kanai, M.; Nakagawa, Y.; Tomioka, K. Tetrahedron1999,55, 3831.17 Modin, S. A.; Pinho, P.; Andersson, P. G. Adv. Synth. Catal.2004, 346, 549.18 Feringa, B. L.; Badorrey, R.; Peña, D.; Harutyunyan, S. R.;Minnaard, A. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 5834.19 López, F.; Harutyunyan, S. R.; Minnaard, A. J.; Feringa, B.L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12784.20 López, F.; Harutyunyan, S. R.; Minnaard, A. J.; Feringa, B.L. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2752.21 Des Mazery, R.; Pullez, M.; López, F.; Harutyunyan, S. R.;Minnaard, A. J.; Feringa, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9966.22 Harutyunyan, S. R.; López, F.; Browne, W. R.; Correa, A.;Peña, D.; Badorrey, R.; Meetsma, A.; Minnaard, A. J.;Feringa, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9103.23 Wang, S.-Y.; Ji, S.-J.; Loh, T.-P. J. Am. Chem. Soc. 2007,129, 276.24 Martin, D.; Kehrli, S.; d'Augustin, M.; Clavier, H.; Mauduit,M.; Alexakis, A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8416.(Y0701163 QIN, X. Q.; LING, J.)。

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铜催化的有机反应研究
铜是一种很重要的过渡金属,常用于许多的化学反应中。

铜催化的有机反应数
目众多,涉及到不同的反应类型,从偶合反应到加成反应,都推动了有机合成化学领域的进步。

本文将简要介绍铜催化的有机反应研究的最新进展,包括特别重要的偶合反应和加成反应等。

一. 铜催化的偶合反应
铜催化的偶合反应是有机合成化学中最重要的反应之一,也是许多有机分子合
成的基础。

铜催化的偶合反应的机理涉及到铜的氧化还原,往往使用有机锌试剂、有机铜试剂和有机锡试剂等作为试剂,合成有机分子中有很广泛的应用。

铜氧化物(如CuO)是一种常用的催化剂,在不同的反应中都能够发挥重要作用。

例如,CuO催化的芳基锌化反应中,反应物都较为温和,且反应类型也较多。


这种反应中,氧化物能够通过电子传递产生电子极化效应。

这种极化是铜氧化物在反应中的最大优点之一。

此外,烯烃还原的联受反应、桌面的偶合、异构化反应、氮杂环化反应和叠氮
化反应等都是铜催化反应的重要类型。

铜催化的偶合反应是有机合成化学的中心领域之一,广泛应用于生物活性分子的合成、药物化学和天然产物合成等。

二. 铜催化的加成反应
铜催化的加成反应也是有机合成化学中重要的反应之一。

加成反应是指两个单
体在化学反应中形成较大的分子。

此类反应涉及到一个试剂在具有亲核性的条件下与一个具有电子特性的反应物发生反应的过程。

许多的加成反应中都需要铜催化。

通过铜的电子转移,催化剂促进了反应物分子间的反应,降低了反应的能量需求。

举个例子,铜乙炔催化的炔烃跻二醇合成反应可以将炔烃和醇加成,生成一个
复杂的分子。

此类反应可以在有机合成中发挥重要的作用,如合成季铵盐、富里酸等。

而且,在这种反应中,铜是一种易于使用的催化剂,且易于使用。

铜催化剂的选择和活性
铜催化的反应通常需要筛选大量的催化剂,并且催化剂的结构也很关键。

在选
择催化剂时,重要的因素包括它的氧化还原特性和结构稳定性。

一般来说,最有效的催化剂是多种配体结合的复合物。

一种成功的催化剂要同时满足效率、稳定性和可再生性等因素。

这样的催化剂可以给有机合成化学带来更多的改进和发展。

结论
铜催化的有机反应是有机合成化学发展的重要组成部分。

与其他过渡金属相比,铜催化的反应在其催化范围,反应类型和反应机理等方面都有其独特之处。

通过改进催化剂和反应条件,铜催化的反应将成为有机合成化学研究的重要领域,为制备更多有用的化合物提供了重要的途径。

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