C-C键的形成反应可用于合成具生物活性结构复杂的分子，过渡金属催化的偶联反应是构筑C-C键的最有效方法，目前构筑C-C键的偶联反应主要有两种交叉偶联和自身偶联。芳基-芳基交叉偶联反应是构筑联芳基化合物最重要的方法之一，因此寻找可以高效催化反应进行的过渡金属配合物具有重要意义。已有报道表明，高位阻的膦氧前配体可以使芳基-芳基交叉偶联反应高效进行，但至今为止，仍无手性膦氧配体的相关报道。在这篇论文中，我们研究了新型手性树枝化膦氧配体的合成方法。以手性联萘胺为骨架，经过一系列的反应，最终目标是合成同时具有大位阻、光学活性及杂配位原子的新型手性树枝化膦氧配体。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1.1芳基芳基交叉偶联反应4
1.2高位阻膦氧前配体对芳基芳基交叉偶联反应的作用 4
1.3手性化合物及手性催化简介6
课题思想7
材料与方法8
3.1仪器和试剂 8
3.1.1本实验所有试剂 8
3.1.2本实验所有仪器 8
3.2试验方法 9
四、一些重要化合物的相关数据表征 12
五、前景展望 14
参考文献14
附录15
致谢17
新型手性树枝化膦氧配体的合成与表征
引言
引言
1.1芳基芳基交叉偶联反应
CC键的形成可用于合成结构复杂的分子。过渡金属催化的碳—碳偶联反应是近年来有机化学中的重要成就, 它大量的应用于复杂化合物的合成研究中。同时, 由于过渡金属催化的碳—碳键偶联的反应条件较为温和,适用范围广,产率较高, 所以已被广范应用于有机化学的很多研究领域,过渡金属催化的偶联反应是构筑CC键的一种有效方法。构筑CC键的偶联反应主要有两种：交叉偶联和自身偶联。
芳基芳基交叉偶联反应可用于合成联芳基化合物。芳基芳基偶联反应方法学的研究, 不仅能够促进轴手性不对称催化剂的合成研究, 而且为合成具有独特性质和功能的 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
材料提供了有力的手段, 同时为多种天然产物及药物的合成提供巧妙的方法。用于构筑芳基芳基化合物的方法有很多种，比如：
（1）亲核芳香取代偶联反应
以Ni 、Pd 等金属配合物作为催化剂，芳香格氏试剂和芳基卤化物发生亲核芳香取代反应, 顺利实现偶联[1]、[2]。由于格式试剂的反应活性较高, 所以可以用活性较低的芳香卤化锌代替[3]。芳香卤化锌由芳基锂或者格氏试剂来合成[4]。芳基卤化锌不受氰基和酯基等活性基团的影响, 而格氏试剂则对这些活性基团则比较敏感。
（2）Suzuki 偶联反应
利用芳基硼酸与芳基卤化物在Pd等过渡金属的催化下反应生成联芳基化合物。Pd 配合物是该反应最常用的金属配合物催化剂。该反应由于底物安全稳定，反应条件温和而被广泛应用[5]。当前研究Suzuki 偶联反应的一个重大课题是合成并筛选高效能的催化剂。此外不对称Suzuki 偶联反应的报道很少，这也是Suzuki 偶联反应的一个重要研究领域。
（3）Stille 型偶联反应
有机锡衍生物自身或与有机卤化物在钯的催化下形成芳基C—C键[6]。有机锡可以是烷基锡或芳基锡, 该反应的优点是底物比较稳定, 而且分子的一些活性官能团对反应不影响, 一般都具有较高的化学或者立体选择性。
1.2高位阻膦氧配体对芳基芳基交叉偶联反应的作用
联芳基化合物在众多领域有着重要作用，因此寻找可以高效催化反应进行的过渡金属配合物具有重要意义。
膦氧化合物配体在偶联反应中有着重要的应用。已有报道表明，高位阻有机膦氧配体应用于偶联反应，可以实现反应的高效转化。例如：
（1）在钯催化的芳基氯的Suzuki反应中。L. Ackermann等合成了一系列存在空间位阻的杂原子取代二级膦氧化合物，并且研究了它们在一系列交叉偶联反应中的作用。首先，在钯催化的和硼酸反应的Suzuki型交叉偶联反应中，不论是电子钝化的芳基氯化物还是邻位取代的芳基氯化物都能在上述前配体存在下得到转化。此外，杂环芳香氯化物如吡啶和异喹啉的衍生物也可以得到有效率的转化[7]。


（2）在Kumada 交叉偶联反应中。Herrmann通过对近60种不同前配体的研究发现，室温下在镍催化的芳基氯交叉偶联反应中，N杂环卡宾是最有效的前体[8]。然而，和这种配体相比在相同条件下，杂原子取代膦氧化合物可以使得催化效率更高且选择性更好[9]。如下图所示：


这种催化剂可以使得一系列典型的富电子芳基氯化物在常温下得到有效的转化。并且有助于得到杂环芳香氯化物的高产率官能团化孤立产物。
此外，L. Ackermann的团队探究了的在空气中稳定的二级膦氧化合物前配体在芳基氟化物的Kumada交叉偶联反应中的作用。


空间位阻大的前配体可以使得富电子的芳基氟化物和杂环芳基氟化物在常温下得到有效的转化[7]。如下图所示：


（3）通过芳基氯化物CH键官能团化的钯催化的芳基化反应。传统的过渡金属催化的交叉偶联反应要用到诸如有机硼镁或有机硼锡等有机金属试剂作为亲核试剂[10]。这些起始的有机金属试剂通常价格昂贵或者买不到，并且会使反应产生不需要的副产物。若通过由CH键官能团化得到的有机化合物进行直接交叉偶联反应，则上述问题可能会得以避免。Oi，Inoue的团队阐述了在使用钌作为催化剂、PPh3作为配体的条件下，吡啶、亚胺和它们的衍生物的区域选择性芳基化反应。在该条件下，芳基溴化物可以得到预期的转化，而芳基氯化物却有一个前所未有的反应发生。该反应使得吡啶及其衍生物和芳基氯化物的反应成为可能。在该反应中，作为前配体的膦氧化合物的空间位阻越大，则反应转化率越高[11]。


（4）杂原子取代的氯化膦配体用于交叉偶联反应。将二氨基膦氯化物在芳基氯化物的钯催化和镍催化的CC和CN键的构建反应中作为配体前体使用[7]


综上所述，高位阻的膦氧配体可以使偶联反应高效进行。然而，至今尚无高位阻手性膦氧配体的相关报道，因此本文以手性联萘胺为骨架设计并合成新型手性树枝状膦氧配体。并尝试将其用于偶联反应合成手性化合物。
1.3手性化合物及手性催化简介
1.3.1手性化合物
手性是自然界最重要的属性之一,手性化合物涉及到许多领域，比如药物、催化剂、材料等。手性化合物的来源主要有一下三种。
一、天然产物的提取。从生物体内分离提纯手性化合物是最直接的获得手性物的方法。由天然来源获得的手性化合物, 原料丰富、廉价易得, 生产过程简单,并且产品的纯度一般都较高, 所以很多量大的产品都是从天然物中获得。但是由于受生物资源和手性物含量的限制, 此法难以满足人类对某些有价值的手性物日益增长的需要。
二、不对称合成。不对称合成反应需在反应体系中引入不对称因素,如手性试剂、手性催化剂等。当在底物分子上引入手性基团来控制反应立体选择性时, 需要大量手性物质, 操作复杂。因此化学计量型不对称合成除了应用廉价天然手性源外, 均难以在工业上应用。60 年代后期出现了过渡金属络合物手性配体，其催化的不对称合成, 明显优于化学计量不对称合成。过渡金属络合物手性配体仅用少量手性催化剂即可将大量底物转化。经过多年研究，现已发展成最经济有效的合成手性物质的一种方法。如今已合成出近千种手性配体, 在催化反应研究方面, 已在多种反应中取得成功。

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