1、1本科毕业设计开题报告应用化学联咪唑单膦配体合成及催化反应一、选题的背景与意义配位催化的反应条件温和、活性高、选择性好，已广泛应用于催化加氢、烯烃氢甲酰化、偶联、齐聚反应等。钯催化的SUZUKIMIYAURA偶联反应是构筑联芳烃类化合物的有效方法之一,已广泛应用于光电有机材料、天然产物及药物的制备中。近年来富电子、立体位阻大的单膦配体的应用使得该领域取得巨大进展,使用价廉、来源广泛的氯代芳烃为底物已成为可能。近三十多年来,固相催化剂在合成方面的应用急剧增多。人们制备了许多高活性和高选择性的催化剂来活化各种化学键,为获得重要的工业和医药新产品提供了有效方法。然而,固相催化剂还远未得到工业上的广泛
2、应用,这主要是由于均相催化剂的化学稳定性和热稳定性差,并且难以实现循环利用。因此,如何既经济又环保地合成稳定、有效和可循环利用的催化剂是目前该领域的研究热点。仅有少量的固相过渡金属催化剂可以通过对配体结构进行小的改动来准确控制催化剂的空间和电子效应。固相有机金属催化长期依赖膦配体。尽管膦催化剂能有效调控反应活性和选择性,但它们需要无氧操作以避免配体氧化,且需在升温条件下活化PC键。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题了解联咪唑单膦配体合成方法，掌握其在偶联反应中的应用；比较分析中间体的最佳合成路线；掌握各种反应及其机理。三、研究的方法与技术路线研究方法实验合成技术路线联咪唑的合成1丙基二苯基氧
3、代膦2,2联咪唑的合成2取代反应1丙基二苯基膦2,2联咪唑的合成还原反应最后，用合成得到的单膦基取代物进行SUZUKI偶联反应。四、研究的总体安排与进度2010年6月2010年10月查阅相关文献、确定研究课题2010年10月2010年11月书写任务书及学生开题2010年12月2011年3月学生实验2011年4月2011年5月学生论文书写2011年5月2011年6月论文答辩五、主要参考文献PDCL28DITERTBUTYLPHOSPHINOOXYQUINOLINEAHIGHLYEFFICIENTCATALYSTFORSUZUKIMIYAURAREACTIONASCRIVANTI,MBERTOLD
4、INI,UMATTEOLI,SANTONAROLI,BCROCIANITETRAHEDRON65200976117615DISCOVERYANDSYNTHESISOFNOVELPHOSPHINEBASEDLIGANDSFORARYLAMINATIONSROBERTASINGER,NORMAJTOM,HEATHERNFROSTANDWENDYMSIMONTETRAHEDRONLETTERS45200447154718IONICLIQUIDACCELERATIONOFSOLIDPHASESUZUKIMIYAURACROSSCOUPLINGREACTIONSJEFFERSONDREVELL,AGAN
5、ESANORGLETT,VOL4,NO18,2002，30713073TETRAPHOSPHINE/PALLADIUMCATALYZEDHECKREACTIONSOFARYLHALIDESWITHDISUBSTITUTEDALKENESISABELLEKONDOLFF,HENRIDOUCET,MAURICESANTELLI3文献综述化学联咪唑单膦配体合成及催化反应近三十多年来,固相催化剂在合成方面的应用急剧增多。人们制备了许多高活性和高选择性的催化剂来活化各种化学键,为获得重要的工业和医药新产品提供了有效方法。然而,固相催化剂还远未得到工业上的广泛应用,这主要是由于均相催化剂的化学稳定性和热稳
6、定性差,并且难以实现循环利用。因此,如何既经济又环保地合成稳定、有效和可循环利用的催化剂是目前该领域的研究热点。仅有少量的固相过渡金属催化剂可以通过对配体结构进行小的改动来准确控制催化剂的空间和电子效应2。固相有机金属催化长期依赖膦配体。尽管膦催化剂能有效调控反应活性和选择性,但它们需要无氧操作以避免配体氧化,且需在升温条件下活化PC键。这是一个十分复杂的问题。几十年来，有关催化剂的资料积累了许多，也提出过不少的催化理论，但至今还缺乏适用范围广泛的理论来阐明催化剂的作用原理，并指导人们更好地选择催化剂。这是由于催化反应，特别是多相催化反应，是一个十分复杂的问题。它不仅涉及一般的化学反应机理，而
7、且还涉及到固体物理学、结构化学和表面化学等学科，而这些都是人们至今还在探索的科学领域。另一方面，催化理论的研究，还必须借助于先进的实验手段，但目前研究催化剂反应机理的实验工具还不够完善，至今人们还无法洞察催化反应在进行过程中催化剂表面的结构变化，以及反应物在具体催化过程中的转化情况。目前催化理论落后于催化剂在工业生产中所获得的巨大成就，所以必须加强催化学科基础理论的研究。许多有机载体、无机载体以及间隔基已使用到SUZUKIMIYAURA偶联反应中了。含有多官能团的联芳环化合物通过固相SUZUKIMIYAURA偶联反应可以获得高的产率。特别随着组合化学的兴起,固相SUZUKIMIYAURA偶联反
8、应将会有更为广泛的应用。以过渡金属钯或镍催化的SUZUKIMIYAURA偶联反应,由于其对底物的选择性较广、反应条件温和、副产物少且产物易于处理等优点，一直是合成ARYLARYL4键最有效的方法之一8。当前，SUZUKIMIYAURA偶联反应的研究主要在以下3个方面1合成并筛选能够在温和的条件下高效催化卤代芳烃特别是氯代芳烃的配体；2多相催化体系的SUZUKI偶联反应研究；3应用于SUZUKI偶联反应的新合成方法研究7。我们主要是从固相催化体系对偶联反应进行研究。配位催化的反应条件温和、活性高、选择性好，已广泛应用于催化加氢、烯烃氢甲酰化、偶联、齐聚反应等。钯催化的SUZUKIMIYAURA偶
9、联反应是构筑联芳烃类化合物的有效方法之一,已广泛应用于光电有机材料、天然产物及药物的制备中。近年来富电子、立体位阻大的单齿膦配体的应用使得该领域取得巨大进展,使用价廉、来源广泛的氯代芳烃为底物已成为可能8。几乎同时,人们发现立体位阻大的单齿N杂环卡宾配位的钯络合物也是SUZUKIMIYAURA偶联反应的高效催化剂。但在此反应中存在催化剂用量比较大、有时钯黑生成不够稳定等问题。所以我们旨在合成高效高性能且反应条件温和的催化偶联反应的金属固相催化剂。金属有机化合物作为化学材料一个重要分支在现代化学领域里的重要性是不言而喻的。自从金属有机化学成为一门独立的学科以来，其在理论及实际应用方面发展迅速，而
10、大部分的金属有机材料都是基于芳香、芳杂环而衍生出来的，芳杂环因其特有的结构特点与金属形成的材料具有更特殊优良的性质，已涉及到电致、光致发光材料，分子催化，高分子聚合，有机合成化学，精细化工，医药中间体制备等众多领域2。金属有机配合物有着广阔的应用前景，而作为金属有机配合物中最重要的组成就是有机配体的设计及选择4。交叉偶联反应是作为在有机合成中构建CC,CN,CS,CB等键的最重要的有效手段之一4，包括卤代芳烃与有机硼（SUZUKI反应）、锡（STILLE反应）、硅（HIYAMA反应）、锌（NEGISHI反应）、或镁（KUMADA反应）等反应,随着催化化合物的迅猛发展,金属化合物已经大量用于催化
11、偶联反应。目前已有钯、镍、铜、钛、锆和钌等金属的化合物被用于催化偶联反应。其中，钯及其配合物因具有高效、高选择性以及稳定性，因而在交叉偶联反应中得到较为广泛的应用，但传统的偶联反应催化剂钯类配合物，价格较高，且在催化反应不能循环利用，催化效率也因反应时间的增长随着催化剂的分解而降低，因此开发可循环利用的高效的催化剂尤其是钯与固相配合物的催5化体系更是当前研究的热点和方向，本研究课题的就是合成出含有联咪唑膦配体的钯配合物形成固相配合物，研究其催化偶联反应的效果。本课题旨在合成新配位功能化具有催化偶联反应性质的固相配合物。考察在这类配合物中在常见偶联反应中的催化效果。阐明固体配合物的结构物理和化学
12、性质之间的相互关系，开发新的功能化固体体配合物。当前，由于人们环保意识的提高以及保护环境的紧迫性，金属有机化学也向着绿色化学方向发展，绿色化学的发展的特点也呈现出绿色高效的特点。因此，有机化学研究邻域里催化剂的研究也慢慢成为人们研究的重点方向，绿色高效的实验方式成为了当前有机合成化学的追求的目标。目前，这方面的研究已经取得一定的成绩，但仍有许多问题需要攻克。本课题就是基于这一点合成具有合成催化剂等应用前景的联咪唑类化合物。主要参考文献1SEDATYASAR1,ISMAILCARON,SMCDERMOTT,REARPIN,PDO,NMSYNTHESIS2003,11,172714ARECENTR
13、EVIEWONTHEUSEOFHEMILABILELIGANDSWENG,ZTEO,SHOR,TSAACCCHEMRES2007,40,67615RECENTEXAMPLESOFBIDENTATEP,SLIGANDSEMPLOYEDINSUZUKIREACTIONAPUNJI,BMAGUE,JTBALAKRISHNA,MSINORGCHEM2006,45,9454BPUNJI,BMAGUE,JTBALAKRISHNA,MSINORGCHEM2007,46,11316CZHANG,WSHI,MTETRAHEDRONLETT2004,45,89217（20届）本科毕业设计联咪唑单膦配体合成及催化反
14、应SYNTHESISANDITSCATALYTICREACTIONSOFBIIMIAZOLEPHOSPHINELIGAND8摘要【摘要】钯催化的SUZUKI和HECK偶联反应在有机合成中是一类重要的形成碳碳键的反应，在此类偶联反应中，催化剂的催化性能对反应起到了决定性的作用。本论文合成了新的单膦配体1丙基二苯基膦2,2联咪唑，并把新的配体应用到偶联反应中。我们对各中间产物和产物进行了红外、质谱、核磁共振和熔点等测试，并计算反应产率，研究该单膦配体的催化性能。【关键词】1丙基二苯基膦2,2联咪唑；SUZUKI反应；HECK反应9SYNTHESISANDITSCATALYTICREACTIONSO
15、FBIIMIAZOLEPHOSPHINELIGAND【ABSTRACT】THEPALLADIUMCATALYZEDSUZUKIANDHECKREACTIONISAVERSATILEMETHODFORCARBONCARBONBONDFORMATIONINORGANICSYNTHESISTHECATALYTICPERFORMANCEPLAYSAKEYROLEINTHESECOUPLINGREACTIONSINTHETHESIS,WESYNTHESIZEDANEWPHOSPHINELIGAND13DIPHENYLPHOSPHONOPROPYL2,2BIIMIDAZOLEANDITSAPPLICATI
16、ONINSUZUKIANDHECKREACTIONWEFINDOUTTHECATALYTICPERFORMANCETHROUGHTHEYIELDINTHEMEANTIME,ALLPRODUCTSWERECHARACTERIZEDBYIR、1HNMR、13CNMR、31PNMRANDGCMS【KEYWORDS】13DIPHENYLPHOSPHONOPROPYL2,2BIIMIDAZOLESUZUKIREACTIONHECKREACTION10目录1引言1111研究背景1112反应机理1213研究现状132实验部分1521实验试剂和仪器15211实验试剂15212实验仪器1522联咪唑的制备162
17、21联咪唑的合成162221丙基二苯基氧代膦2,2联咪唑的合成162231丙基二苯基膦2,2联咪唑的合成1723SUZUKI反应1824HECH反应203结果与讨论2231PH2PCOET的GCMS谱图2232PH2POCH23BR的谱图23331丙基二苯基氧膦2,2联咪唑的谱图25341丙基二苯基膦2，2联咪唑273411丙基二苯基膦2，2联咪唑的制备2735SUZUKI偶联反应2936SUZUKI偶联反应产物谱图3037HECK反应3438HECK反应产物谱图354参考文献385致谢错误未定义书签。附录错误未定义书签。1引言11研究背景理查德海克（RICHARDF,HECK）、根岸英一EI
18、ICHINEGISHI、铃木章AKIRASUZUKI共同获得了2010年诺贝尔化学奖，他们在“钯催化交叉偶联有机合成反应”方面做出了创造性的贡献，并被称赞为“焊接”碳原子的艺术。这项研究成果的最大意义在于，只要涉及有机化学中含有苯环或双键化合物的合成，就可以使用这个方法，所以其适用范围非常广泛。而催化剂和配体是这两种偶联反应中最为精髓和重要的地方。SUZUKI反应是一个较新的有机偶联反应，在钯配合物催化下芳基或烯基硼酸或硼酸酯与卤代芳烃或烯烃发生交叉偶联反应，该反应由铃木章在1979年首先报道，以过渡金属钯催化的SUZUKI偶联反应,由于其对底物的选择性较广、反应条件温和、副产物少且产物易于处
19、理等优点，在有机合成中的用途很广，具有很强的底物适应性及官能团耐受性。HECK反应是也是一类重要的形成与不饱和双键相连的新CC键的反应，并作为经典的CC偶联手段之一，在有机合成中得到了广泛的应用。HECK反应指卤代芳烃、苯甲酰氯或芳基重氮盐等与乙烯基化合物的碳碳偶联反应，是合成碳碳键的有效方法之一。MIZOROKI和HECK分别于1971和1972年独立地发现了HECK反应，并经美国化学家RFHECK的深入研究而得到发展的。HECK反应一般是指卤代烃与活化不饱和烃在钯催化下生成主要为反式取代产物的反应。，以其反应条件温和、底物适用范围广、产物易于处理、具有立体和区域选择性等特点在碳碳偶联反应中
20、占有重要地位，成为合成芳香类化合物的有效方法，并被广泛应用于天然产物、药物中间体以及功能材料的合成方面。本研究课题旨在合成含有联咪唑单膦配体的钯配合物所形成的金属配合物，研究其催化偶联反应的效果4。金属有机配合物有着广阔的应用前景，而作为金属有机配合物所参与的反应中，最重要的组成就是有机配体的设计及选择4。交叉偶联反应是作为在有机合成中构建CC,CN,CS,CB等键的最重要的有效手段之一，包括卤代芳烃与有机硼（SUZUKI反应）、锡（STILLE反应）、硅（HIYAMA反应）、锌（NEGISHI反应）、或镁（KUMADA反应）等反应,随着催化化合物的迅猛发展,金属化合物已经大量用于催化偶联反应
21、。目前已有钯、镍、铜、钛、锆和钌等金属的化合物被用于催化偶联反应。其中，钯及其配合物因具有高效、高选择性以及稳定性，因而在交叉偶联反应中得到较为广泛的应用，但传统的偶联反应催化剂钯类配合物，价格较高，且在催化反应不能循环利用，催化效率也因反应时间的增长随着催化剂的分解而降低，因此开发可循环利用的高效的催化剂尤其是钯与固相配合物的催化体系更是当前研究的热点和方向。12反应机理SUZUKI反应的机理见图11。首先卤代烃2与零价钯进行氧化加成，与碱作用生成强亲电性的有机钯中间体4。同时芳基硼酸与碱作用生成酸根型配合物四价硼酸盐中间体6，具亲核性，与4作用生成8。最后8经还原消除，得到目标产物9以及催
22、化剂11图11氧化加成一步，用乙烯基卤反应时生成构型保持的产物，但用烯丙基和苄基卤反应则生成构型翻转的产物。这一步首先生成的是顺式的钯配合物，而后立即转变为反式的异构体。HECK反应的机理见图12。首先是钯的活化，配体及烯烃作用下，二价钯先还原成零价钯，卤代物与零价钯发生氧化加成反应，生成RPDXLN中间体（）配位，烯烃与中间体（）中的钯原子配位，再发生碳碳双键插入碳钯键的反应，生成中间体（），最后，中间体（）的碳上有可供消除的H，即发生H消除，生成烯烃的烷基化产物和钯氢络合物HPDXLN（）。在碱作用下，可再生为催化活性物种零价钯而完成催化循环。PD（0）或PD（）催化剂前体活化PD（0）R
23、X氧化加成RPDXZ配体RPDXZ迁移插入PDXZHHR顺式消除HPDXRZ13研究现状近三十多年来,人们制备了许多高活性和高选择性的催化剂来活化各种化学键,为获得重要的工业和医药新产品提供了有效方法。然而,固相催化剂还远未得到工业上的广泛应用,这主要是由于均相催化剂的化学稳定性和热稳定性差,并且难以实现循环利用。因此,如何既经济又环保地合成稳定、有效和可循环利用的催化剂是目前该领域的研究热点。仅有少量的固相过渡金属催化剂可以通过对配体结构进行小的改动来准确控制催化剂的空间和电子效应2。固相有机金属催化长期依赖膦配体。尽管膦催化剂能有效调控反应活性和选择性,但它们需要无氧操作以避免配体氧化,且
24、需在升温条件下活化PC键。这是一个十分复杂的问题。长久以来，有关催化剂的资料积累了许多，也提出过不少的催化理论，但至今还缺乏适用范围广泛的理论来阐明催化剂的作用原理，并指导人们更好地选择催化剂。这是由于催化反应，特别是多相催化反应，是一个十分复杂的问题。它不仅涉及一般的化学反应机理，而且还涉及到固体物理学、结构化学和表面化学等学科，而这些都是人们至今还在探索的科学领域。另一方面，催化理论的研究，还必须借助于先进的实验手段，但目前研究催化剂反应机理的实验工具还不够完善，至今人们还无法洞察催化反应在进行过程中催化剂表面的结构变化，以及反应物在具体催化过程中的转化情况。目前催化理论落后于催化剂在工业
25、生产中所获得的巨大成就，所以必须加强催化学科基础理论的研究。本文通过合成一种单膦基联咪唑配体，研究该化合物和钯形成的催化体系对SUZUKI和HECK偶联反应的催化效果，并与双膦基联咪唑配体的催化性能对比。旨在找到能有效催化这两种偶联反应的催化剂和最佳反应条件。2实验部分21实验试剂和仪器211实验试剂名称纯度生产厂家醋酸铵分析纯上海化学试剂总厂二甲醛分析纯无锡市佳妮化工有限公司乙二醇分析纯国药集团化学试剂有限公司二氯甲烷分析纯无锡市佳妮化工有限公司乙酸乙酯分析纯无锡市佳妮化工有限公司石油醚分析纯无锡市佳妮化工有限公司三丁基氯化硅上海嘉辰化工有限公司氢化铝锂ALFAAESAR四氢呋喃分析纯无锡市
26、佳妮化工有限公司溴化苯分析纯国药集团化学试剂有限公司碘化苯分析纯国药集团化学试剂有限公司对硼酸苯甲醛宁波应发硼纳有限公司氯化钯浙江省冶金研究院有限公司碳酸钾分析纯国药集团化学试剂有限公司碳酸铯分析纯国药集团化学试剂有限公司苯硼酸9917北京普瑞东方化学技术有限公司丙烯酸乙酯分析纯国药集团化学试剂有限公司无水硫酸镁分析纯国药集团化学试剂有限公司212实验仪器三用紫外分析仪（上海精科实业有限公司）；X4显微熔点测定仪（北京泰可仪器有限公司）；FTIR8900红外光谱仪（日本岛津公司）；ULTRASHIELD400核磁共振仪（BRUKER光谱仪器公司）；LCMS2010质谱仪（日本岛津公司）。22联
27、咪唑的制备221联咪唑的合成称取1000GNH4AC132MOL固体放入大烧杯中，加入少许水使之溶解，并搅拌均匀，再加入500MLOHCCHO13MOL，混匀，在磁力搅拌器上搅拌23小时。反应完毕后抽滤，并用蒸馏水清洗馏出物，直至滤液接近无色为止，再用酒精清洗馏出物2次。放入烘箱中烘干。将烘干的产物称取5G放入大烧杯中重结晶，加入200ML乙二醇，搅匀，在电炉上加热，沸腾时加入两匙活性炭。趁热抽滤。将得到的滤液收集在大烧杯中，重复几次，得到约1000ML滤液。将装有滤液的大烧杯放在通风处冷却结晶。抽滤，并用蒸馏水洗涤几次，得到联咪唑晶体，并放入烘箱中烘干，得到纯净的联咪唑晶体27G,产率184
28、。2221丙基二苯基氧代膦2,2联咪唑的合成ETOHN2,甲苯0CPH2POETPH2PCLET3N氮气氛下，加入乙醇18ML03MOL，三乙胺58ML04MOL于180ML甲苯中冰浴下，滴加二苯一氯膦358ML（02MOL）反应过夜，氮气氛下过滤得淡黄色透明溶液，常压下蒸出甲苯，减压蒸馏得无色透明液体273G273GCMS（EI）2298（M）,2009,1828,1550,1239,1068,769PH2POETBRCH23BRPH2POCH23BRREF/1H氮气氛下，将60ML059ML1,3二溴丙烷加热至回流，滴加273G012MOL乙氧基二苯基膦,回流一小时，减压蒸出没反应的1,3
29、二溴丙烷，粗产品经过柱层析分离（洗脱液乙酸乙酯石油醚11）后，得白色固体250G（653）GCMS（EI）3229（M）,2430,2149,2010,77031PNMR101MHZ,CDCL331641HNMR400MHZ,CDCL3223S,2H,224S,2H,346T,J80HZ,2H,733755M,5H。把10G75MMOL联咪唑和06G15MMOL氢氧化钠（用少量的水溶解）加入20MLDMF中，搅拌1H,滴加24G（75MMOL）3溴丙基二苯基膦酸酯和20MLDMF，加热至50搅拌72H，减压除去溶剂，加入30ML水，用203二氯甲烷萃取，有机相用硫酸镁干燥，过滤，粗产品经过柱层
30、析分离（洗脱液乙酸乙酯甲醇101）后过柱子的白色固体07G25熔点226227CIRKB,CM13417,1178,1105,765,743,69431PNMR101MHZ,CDCL332311HNMR400MHZ,CDCL3220M,2H,232M,2H,476T,J70HZ,2H,699S,1H,702S,1H,705S,1H,12S,1H,744746M,5H,744767M,5H,13CNMR101MHZ,CDCL32333,2664,4744，12154,12763,12865,12876,13072,13081,13184,13214,13312,13872,139192231丙基
31、二苯基膦2,2联咪唑的合成NNHNHNNNNHNCH23PPH2ONAOH/DMF50OC/72HOPH2PCH23BRNNNHNCH23PPH2OCH33SICLLIALH4THF/N2REFNNNHNCH23PPH2L1称取05G1丙基二苯基氧代膦，放入烧瓶，抽真空半个小时，使之无水无氧。称取06ML（CH3）3SICL，02GLIALH4，加入到装有的烧瓶中，再加入已蒸的溶剂THF，放入搅拌子，充分搅拌。装上装置，使反应在70C，无水无氧且充入氮气的条件下反应18个小时。停止加热，取出少量产物做薄层色谱测试，结果表明得到了较纯产物，结束反应。在烧瓶中加入水，使未反应的LIALH4反应完全
32、。抽滤，得到滤液，将滤液旋转蒸发，蒸去过多溶剂，放入冰箱。通过柱色谱分离法，得到纯净产物。用硅胶和石油醚混合，装柱作为固定相，101的乙酸乙酯甲醇作为洗脱液，过柱，得到得到白色固体054G81熔点151152C；IRKB,CM13416，1491,1406,1105,741,729,69231PNMR101MHZ,CDCL316971HNMR400MHZ,CDCL3196203M,2H,204210M,2H4728T,J68HZ,2H,693S,1H,703S,1H,705S,1H,714S,1H,729739M,10H13CNMR101MHZ,CDCL32460（D,J121HZ）,2715
33、（D,J1717HZ）4814（D,JPC141HZ）,12142,12747,12843D,J60HZ，12865,13259D,J182HZ,13811,13824,13875,1392923SUZUKI反应231BRBOH21MOLL1,1MOLPDCL22EQUIVK2CO3/DIOXANE95OC/12H在反应瓶中加入无水碳酸钾0552G（4MMOL），氯化钯35MG（1MMOL，002MMOL），1丙基二苯基膦2，2联咪唑72MG（1MMOL，002MMOL），置换氮气三次，加入对溴甲苯0342G2MMOL，苯硼酸0383G25MMOL，1,4二氧六环10ML，升温至95，回流反应
34、过夜。进行抽滤。旋转蒸发除去溶剂。硅胶色谱柱分离（用石油醚乙酸乙酯151的洗脱液洗脱）得白色固体产物0311G，分离产率为930。对产物做GCMS分析。232BRBOH21MOLL1,1MOLPDCL22EQUIVK2CO3/DIOXANE95OC/12HH3COOCH3在反应瓶中加入无水碳酸钾0552G（4MMOL），氯化钯35MG（1MMOL，002MMOL），1丙基二苯基膦2，2联咪唑72MG（1MMOL，002MMOL），置换氮气三次，加入对溴甲苯0342G2MMOL，对甲氧基苯硼酸038G25MMOL，1,4二氧六环10ML，升温至95，回流反应过夜。进行抽滤。旋转蒸发除去溶剂。硅胶
35、色谱柱分离（用石油醚乙酸乙酯51的洗脱液洗脱）得白色固体产物033G，分离产率为833。对产物做GCMS分析。233BRBOH21MOLL1,1MOLPDCL22EQUIVK2CO3/DIOXANE95OC/12HNCCN在二颈瓶中加入无水碳酸钾0552G（4MMOL），氯化钯35MG（1MMOL，002MMOL），1丙基二苯基膦2，2联咪唑72MG（1MMOL，002MMOL），置换氮气三次，加入对溴甲苯0342G2MMOL，对氰基基苯硼酸0373G25MMOL，1,4二氧六环10ML，升温至95，回流反应过夜。进行抽滤。旋转蒸发除去溶剂。硅胶色谱柱分离（用石油醚乙酸乙酯51的洗脱液洗脱）得
36、白色固体产物0338G，分离产率为805。对产物做GCMS分析。234IBOH21MOLL2,1MOLPDCL22EQUIVK2CO3/DIOXANE95OC/12H在二颈瓶中加入无水碳酸钾0552G（4MMOL），氯化钯35MG（1MMOL，002MMOL），1丙基二苯基硫膦2，2联咪唑72MG（1MMOL，002MMOL），置换氮气三次，碘苯0223ML2MMOL，苯硼酸0305G25MMOL，1,4二氧六环10ML，升温至95，回流反应过夜。进行抽滤。旋转蒸发除去溶剂。硅胶色谱柱分离（用石油醚乙酸乙酯201的洗脱液洗脱）得白色固体产物004G，分离产率为13。对产物做GCMS分析。24H
37、ECH反应241BR2EQUIVCS2CO3,DMF,1200CCH2CHCO2C2H5CO2ET1MOLPDCL2/L1在反应瓶中加入碳酸铯13G（4MMOL），氯化钯35MG（1MMOL，002MMOL），1丙基二苯基膦2，2联咪唑72MG（1MMOL，002MMOL），置换氮气三次，加入溴苯02ML2MMOL，丙烯酸乙酯033ML3MMOL，N,N二甲基甲酰胺3ML，升温至120，回流反应18H，抽滤。滤液加入15ML水，用10ML3二氯甲烷萃取，合并有机相，用无水硫酸镁干燥。抽滤，旋转蒸发除去溶剂，粗产品经硅胶色谱柱分离（用石油醚乙酸乙酯51的洗脱液洗脱）得无色液体009G，分离产率为
38、26。对产物做GCMS分析。242BR2EQUIVCS2CO3,DMF,1200CCH2CHCOOC2H5CO2ET1MOLPDCL2/L1MEOMEO在反应瓶中加入碳酸铯13G（4MMOL），氯化钯35MG（1MMOL，002MMOL），1丙基二苯基膦2，2联咪唑72MG（1MMOL，002MMOL），置换氮气三次，加入对甲氧基溴苯025ML2MMOL，丙烯酸乙酯033ML3MMOL，N,N二甲基甲酰胺3ML，升温至120，回流反应18H。抽滤。滤液加入15ML水，用10ML3二氯甲烷萃取，合并有机相，用无水硫酸镁干燥。抽滤，旋转蒸发除去溶剂，粗产品硅胶色谱柱分离（用石油醚乙酸乙酯51的洗脱
39、液洗脱）得无色液体0184G，分离产率为45。对产物做GCMS分析。2432EQUIVCS2CO3,DMF,1200CCH2CHCO2C2H5CO2ET1MOLPDCL2/L1CF3BRCF3在50毫升二颈瓶中加入碳酸铯13G（4MMOL），氯化钯35MG（1MMOL，002MMOL），1丙基二苯基膦2，2联咪唑72MG（1MMOL，002MMOL），置换氮气三次，加入邻三氟甲基溴苯027ML2MMOL，丙烯酸乙酯033ML3MMOL，N,N二甲基甲酰胺3ML，升温至120，回流反应18H。进行抽滤。滤液加入15ML水，用10ML3二氯甲烷萃取，合并有机相，用无水硫酸镁干燥。抽滤，旋转蒸发除去
40、溶剂，硅胶色谱柱分离（用石油醚乙酸乙酯51的洗脱液洗脱）得无色液体0087G，分离产率为18。对产物做GCMS分析。3结果与讨论31PH2PCOET的GCMS谱图在GCMS检测中得到分子离子峰M（2298）CB091117022021RT969AV1NL343E8TCFULLMS50004000050100150200250300350400M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE2009769229820205101828103915507801068123923101280949203052023202619
41、2789308932623561385832PH2POCH23BR的谱图在GCMS检测中得到分子离子峰M（3229）CB09112032329RT1091AV1NL678E7TCFULLMS300065000100200300400500600M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE214920102430770469244018301249245032093310406845735348605231PNMR1HNMR由核磁可以得到芳环的特征位移733755M,5H331丙基二苯基氧膦2,2联咪唑的谱图由红外谱图
42、可看到联咪唑和膦的特征峰，核磁氢谱，碳谱谱图可以知道联咪唑芳杂环质子的特征位移702D，1H,705（D,1H。从熔点、质谱图中也可以看到产物为单取代化合物。在实验中，为了避免产物为双取代，反应物的物质的量比要严格按照11（都为75MMOL）。IR1HNMRNNNHNCH23PPH2O13CNMRNNNHNCH23PPH2O341丙基二苯基膦2，2联咪唑3411丙基二苯基膦2，2联咪唑的制备1丙基二苯基氧膦2,2联咪唑还原可以得到目标单膦基配体L1，但是L1在空气中很容易被氧化为反应物（1丙基二苯基氧膦2,2联咪唑），所以在反应开始前对反应烧瓶的预处理和反应中加入还原剂的时候要非常地小心，以保
43、证实验能在无水无氧的环境下进行。在反应过半时，用针管吸出少量产物进行薄层色谱测试，试验反应的进度，如反应物还较多，则再加入等量还原剂继续反应，直至反应基本上完全。然后过柱分离得到最终产物。根据对产物表征分析以及与标准的产物比对，可以知道产物较纯，产率也比较高。IRNNNHNCH23PPH21HNMR31PNMRNNNHNCH23PPH2NNNHNCH23PPH213CNMROCH335SUZUKI偶联反应表31配体L1和L2催化SUZUKI偶联反应NNNHNCH23PPH2SUZUKI反应中，催化剂、温度、PH值的不同会直接影响反应产率。由表31，,实验1、2对比可知，苯环上有取代基的苯硼酸试
44、剂比较弱，因为空间上有位阻，影响反应速率，SUZUKI交叉偶联的产率较低；由实验2、3可知，对于对位强吸电子基取代的硼酸试剂偶联活性较弱吸电子基取代的硼酸试剂弱，SUZUKI交叉偶联产率较低；我们知道，I的偶联活性大于BR，但是对比反应1、4,4的产率却比1低得多，这是由于实验4用的催化剂为L2，其催化能力较膦取代配体弱很多。36SUZUKI偶联反应产物谱图ZT09050312427RT1103AV1NL541E7TCFULLMS50004000050100150200250300350400M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIV
45、EABUNDANCE1950196016501520167019708201510168011496291280198019302809220125003409354932683828OCH3CB2010120202_1103081906581606RT830AV1NL778E8TCFULLMS50006500050100150200250300350400450500550600650M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE17901780151076018001500888897126018103300216
46、2256430413551406845615911554547815180CNZT09043011820RT902AV1NL269E8TCFULLMS50004000050100150200250300350400M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE1680167016501520169182911491510630170120703408266928122530355032693870ZT09043011592RT826AV1NL942E6TCFULLMS50004000050100150200250300
47、350400M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE154015301520155076015107691280630115015612070281122103408327026713991354837HECK反应表32配体L1催化HECK偶联反应从HECK反应理论上分析，卤代物与零价钯发生氧化加成反应的步骤可以看作是亲核试剂进攻卤代苯发生亲核取代反应，在此过程中，溴苯上连有不同性质的取代基团对此过程会有不同的影响。由表32，实验5、6对比可知，溴苯对位连着吸电子取代基时，会使与溴相连的碳的电子云密度降低，即碳的
48、正电性增强，有利于零价钯试剂向其进攻，促使了氧化加成反应，所以实验6的产率较高；由实验6、7可知，当溴苯的邻位有取代基时，由于空间位阻较溴苯上有对位取代基时大，反应进度受到影响，所以7的产率较低。但是我们发现，HECK反应的产率较SUZUKI反应普遍偏低。与双取代膦基配体的催化反应做比较，并且查阅相关文献可以知道，与双取代产物90以上的产率有相比，单取代膦基配体对HECK反应的活性不高，具体原因有待于在以后的研究中发掘。38HECK反应产物谱图CB090508111224RT765AV1NL316E7TCFULLMS300065000501001502002503003504004505005
49、50600650M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE130910301760769146951017701780281035492213415064525515501247095764CO2ET09110212179RT971AV1NL359E8TCFULLMS20004000050100150200250300350400M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE1609205913391329177911798897698992070629102913501909509290208028112650354832793693CO2ETH3COCB20110110021039RT642AV1NL235E6TCFULLMS50006500050100150200250300350400450500550600650M/Z05101520253035404550556065707580859095100RELATIVEABUNDANCE1509198914691749244010102149245028
