含有非对称型双吡啶甲基吡唑甲基胺配体的高活性双核铜配合物催化叠氮与炔烃环加成反应（英文）

Cu(I)催化的炔烃与叠氮的Huisgen 1,3-偶极环加成反应(CuAAC)可用于构建三唑环,该反应条件温和,产物专一,被认为是"点击化学"的精髓,并广泛应用于医药、生物有机及材料化学等多个领域.CuSO_4/抗坏血酸钠体系是该反应最常用的催化方法,但近年来,大量更高效的催化体系被成功开发以解决当前催化体系中存在的问题,例如,外加配体的使用可以明显加快反应速率,从而降低催化剂用量和缩短反应时间,这归因于配体参与配位可以更好地稳定Cu(I)催化中心.目前应用于该反应体系的配体大多为对称型多齿氮配体,例如三三唑甲胺衍生物(TBTA)等.我们开发了两类含有吡唑、苯并咪唑等基团的非对称型多齿氮配体及其应用,发现这类配体除了具有稳定金属中心的作用外,还因有吡唑或苯并咪唑等基团的存在,所形成的配合物往往比那些包含对称型配体的配合物表现出更高的催化活性.本文合成了一类含有非对称型配体的铜配合物.将铜前体Cu(CH_3CN)_4PF_6与非对称型多齿氮配体二吡啶甲基吡唑甲基胺(HNpy2pz)在甲醇中反应,由于配体结构中吡唑NH基团的存在,反应在最终脱除一分子H_2O后,意外获得了一种双核结构的铜配合物,其分子结构通过X射线单晶衍射成功表征.受到两个金属中心协同效应的影响,双核配合物催化剂往往能表现出比单核配合物更优异的催化性能,因此,我们进一步考察了该双核配合物催化CuAAC反应的活性.结果表明,在催化剂用量低至0.1 0.3 mol%的情况下,22种炔烃和叠氮在25 oC反应16 h均能得到单一的1,4-二取代三唑产物,分离收率在95%以上,且抗坏血酸钠还原剂用量仅需1 3 mol%,说明受到配体的影响,催化剂的稳定性非常好.这是目前该反应成功开发出的几个高效双核催化剂之一.     

自催化点击化学:新型基于氮杂卡宾铜配合物的超分枝“click聚合物”的合成与表征（英文）

设计合成和表征了新型叠氮基官能团化的SIPr(2,6-diisopropylphenyl]imidazolin-2-ylidene)氮杂卡宾铜配合物.这种氮杂卡宾铜配合物既可作为反应底物又可作为催化剂进行自催化的叠氮炔烃3+2环加成反应(CuAAC).通过这种配合物与炔烃的简单自催化反应,在常温常压条件下合成出了一种新型的基于氮杂卡宾铜配合物的超分枝"聚合物",并通过固体核磁、红外光谱、元素分析、原子吸收光谱和X射线光电子能谱对其进行了完整的表征.     

自催化点击化学：新型基于氮杂卡宾铜配合物的超分枝“click聚合物”的合成与表征

设计合成和表征了新型叠氮基官能团化的SIPr(2,6-diisopropylphenyl]imidazolin-2-ylidene)氮杂卡宾铜配合物。这种氮杂卡宾铜配合物既可作为反应底物又可作为催化剂进行自催化的叠氮炔烃3 2环加成反应（CuAAC）。通过这种配合物与炔烃的简单自催化反应,在常温常压条件下合成出了一种新型的基于氮杂卡宾铜配合物的超分枝“聚合物”,并通过固体核磁、红外光谱、元素分析、原子吸收光谱和X射线光电子能谱对其进行了完整的表征。     

碘化亚铜/亚磷酸三乙酯催化碘代芳烃和末端炔烃的偶联反应

以廉价的亚磷酸三乙酯为配体,首次用于Cu催化的碘代芳烃和末端炔烃的偶联反应,考察了不同Cu盐、金属纯度、碱和催化剂用量等条件对反应性能的影响.结果表明,当以高纯度的CuI (99.999％)为铜源,催化剂用量为5mol％时,在KOH作用下,该催化体系成功催化了一系列碘代芳烃和末端炔烃的反应,表现出良好的催化活性,此外,...     

活性钌、锇-配体多重键配合物研究进展

金属一配体多重键配合物的反应性研究有助人们深入理解许多重要的金属催化过程,如生物体系中的氧化和固氮及有机合成中的金属催化原子或基团转移反应．含Os=N多重键的锇（VI）氮合物在还原剂存在下发生氮偶合反应生成双核氮分子桥连配合物,为与固氮机理有关的金属氮合物氮偶合反应提供实验证据．一系列具有可调结构和氧化性含M=O,M=NR,M=CR^1R^2（M=Ru,Os）多重键的活性钌／锇氧合物,钌亚胺基配合物,钌／锇卡宾配合物（包括手性配合物）已被成功分离,其结构已通过光谱手段和x射线单晶衍射确定．这些活性金属一配体多重键配合物分别能与有机化合物发生氧原子、亚胺基、卡宾转移反应,包括烯烃环氧化、环氮化、环丙烷化、cis双羟基化,c—H键羟基化、酰胺化、卡宾插入等,从而允许直接研究相应催化过程中金属．配体多重键中间体的原子或基团转移反应,为金属催化原子或基团转移反应（包括不对称催化反应）提供重要机理信息．已发展出一系列涉及钌．配体多重键活性物种的高选择性钌催化反应,包括2,6-Cl2pyNO与烯烃的环氧化和Wacker型氧化成醛,H2O2水溶液氧化烯、炔烃和醇为羧酸或cis-二醇,PhI=NR与饱和c—H键的酰胺化,重氮化合物的卡宾偶合,分子内卡宾插入c—H键,重氮化合物、亚胺、烯／炔烃的三组分偶合,及以“PhI（OAc）2＋RNH2”为氮源的金属催化C—N键形成反应等．     

脯氨酸衍生的胺基吡啶四氮锰配合物催化双氧水参与的烯烃不对称环氧化反应（英文）

自然界中存在许多的金属酶,它们参与促进各种各样的氧化反应,例如羟化反应,环氧化反应等.金属酶催化的反应具有催化效率高、反应条件温和、选择性高等优点.受大自然中的金属酶结构及其性质的启发,人们提出了仿生催化氧化的理念,并开始对金属酶进行模拟,致力于发展清洁氧化的反应方式.在过去的几十年中,科学家们设计合成了一系列仿生金属配合物催化剂.例如,利用非手性的乙二胺骨架设计合成出四齿氮配体MEP(N,N'-dimethylN,N'-bis(2-pyridinylmethyl)ethane-1,2-diamine),将其制备成相应的铁配合物催化剂,该铁催化剂可以很好的实现脂肪族烯烃的环氧化,产率高达90%.2003年,Stack小组首次报道了利用手性N,N-二甲基环己二胺骨架衍生的四齿氮配体金属配合物Mn-MCP-(OTf)2(MCP=N,N-dimethyl-N,N-bis(2-pyridylmethyl)cyclohexane-trans-1,2-diamine)催化的不对称环氧化反应.该反应的对映选择性仅仅为10%.因此,发展新型手性四氮配体金属配合物,用于高产率、高对映选择性的不对称环氧化反应,值得进行深入研究.近年来发展的一些含手性二胺骨架的四齿氮配体,例如PDP(2-[[2-(1-(pyridin-2-ylmethyl)-pyrrolidin-2-yl)pyrrolidin-1-yl]methyl]pyridine),被应用到不对称环氧化反应中,但是其手性二胺骨架为联吡咯,价格昂贵,难以制备.这在很大程度上限制了其在不对称合成中的实际应用.因此,利用一些易于合成的手性二胺骨架,发展结构新颖、催化性能优良的四氮金属配合物,成为实现高效、高选择性不对称环氧化反应的关键.在之前的工作基础上,本文以简单易得、价格低廉的天然氨基酸——L-脯氨酸为起始原料,选取吡啶环和含取代基的吡啶环作为侧基氮供体,制备了三种手性四齿氮配体.随后,我们利用新发展的手性四齿氮配体,合成了相应的锰配合物,并且分别将其运用于烯烃不对称环氧化反应中,仔细评估了这些锰金属配合物的催化性能.建立了以0.2 mol%的锰配合物为催化剂,0.5当量的2,2-二甲基丁酸为添加剂,30%双氧水为氧化剂,反应温度为–30 oC,乙腈为溶剂的催化不对称环氧化反应体系.反应结果显示:该催化剂催化的不对称环氧化反应底物适用性广泛,其中苯乙烯、苯并吡喃、烯酰胺等化合物均可以被成功地转化为相应的环氧化物,得到中等至优异的对映选择性(产率最高可达95%,对映选择性最高可达99%).     

四氮金属配合物仿生催化不对称氧化研究进展

非血红素四氮锰、铁配合物催化的不对称氧化反应是有机合成化学中的重要转化.这类催化剂通过模拟自然界中金属酶的结构与功能特点实现了高效的催化不对称氧化,成功地在产物分子中引入手性中心,从而构建出一类有潜在应用价值的化合物.在这些四氮配体的设计中, N,N’-二甲基-1,2-环己二胺、联吡咯和脯氨酸的衍生物是主要的二胺骨架,与吡啶、苯并咪唑侧基的不同组合可以制备出各种催化活性的仿生配合物.同时配体取代基的调整也会对不对称氧化反应产生巨大的影响.给电子基和大位阻羧酸效应显著提高了仿生催化不对称氧化反应的效率和对映选择性.我们综述了近年来非血红素锰、铁配合物催化不对称氧化反应的研究进展,主要包含N,N’-二甲基-1,2-环己二胺、联吡咯和脯氨酸的衍生物作为二胺骨架,吡啶和苯并咪唑作为侧基的四氮配合物的结构设计以及配体结构对不对称环氧化和C-H键氧化反应活性的影响,并对该领域的发展前景做出了展望.     

镁-双噁唑啉络合物催化3,5-二甲基-N-α,β-不饱和酰基吡唑的不对称共轭氰化反应研究

报道了镁-双噁唑啉络合物体系催化的TMSCN与3,5-二甲基-N-α,β-不饱和酰基吡唑的不对称共轭氰化反应.考察了BOX配体结构、配体与金属比例、温度、溶剂等对反应的影响.研究结果表明,使用双苄基取代的双噁唑啉配体与二丁基镁(物质的量比为2;1)在1,2-二氯乙烷中原位生成手性催化剂,催化剂用量为10 mol％,反应...     

双齿氮配体钯配合物催化的羰化反应研究

研究了双齿氮配体钯（II）配合物催化剂（1-3）在对邻溴碘苯与胺的羰化合成酰胺反应以及炔烃的氧化羰化制备炔酸酯反应中的催化性能,考察了不同条件下催化剂的催化活性并对其反应产物进行了表征.研究结果表明该催化剂在酰胺化合成氮取代邻苯二甲酰亚胺的反应中表现出了较好的催化活性和选择性,分离收率和选择性高达88%和85%;在芳基...     

水溶性氮杂环卡宾钯金属配合物催化的Sonogashira反应（英文）

成功合成了一种磺酸钠基团官能团化的水溶性氮杂环卡宾钯金属配合物.在无膦、以水作溶剂的反应条件下,这种水溶性卡宾钯金属配合物能高效催化碘代芳烃和端基炔烃的Sonogashira偶联反应,反应结束后,可以通过萃取的方式把催化剂从反应混合物中分离出来,该催化剂可以重复循环使用四次.     

[Cu(dppp)2](ClO4)的合成、结构和性质

近年来各种磷桥过渡金属双核配合物由于其特殊的结构、新奇的反应性能及催化行为,受到人们的普遍关注,对它们的研究已成为有机金属化学的一个前沿领域.其中双齿膦配体以dppm,dppe最为常见[1],而有关dppp的铜配合物文献报导甚少.Cu(Ⅰ)配合物的合成相对其它过渡金属配合物的合成难度要大,且以往含双膦配体铜配合物的合成大多数是由一价铜盐开始,这样合成的配合物往往不太稳定.本文利用dppp配体的还原性,从二价铜盐开始,探索出一种较为有效的合成铜配合物的方法,并合成了一个含dPPP铜配合物:[Cu(dPPP)2](C1O4),通过元素分析、IR、磁化率、循环伏安、摩尔电导、TG等对其进行了表征,并研究了磁性,测定了[Cu(dppp)2](C1O4)的晶体结构.     

Au(Ⅰ)配合物催化剂室温高效催化炔烃水合反应

合成了一系列(1,1'-联苯)-2-二(1-金刚烷基)磷配体, 并制备出8种相应的Au(Ⅰ)配合物. 以甲醇为溶剂, 在6-十二炔水合反应中考察了8种Au(Ⅰ)配合物的催化性能, 结果表明, 以含有3'-(吡咯-1-羰基)官能团的Au(Ⅰ)配合物为催化剂时, 其用量仅需炔烃用量的0.1%~0.3%(摩尔分数), 室温下即可高效地催化炔烃进行水合反应.     

Au(Ⅰ)配合物催化剂室温高效催化炔烃水合反应

合成了一系列(1,1'-联苯)-2-二(1-金刚烷基)磷配体,并制备出8种相应的Au(Ⅰ)配合物.以甲醇为溶剂,在6-十二炔水合反应中考察了8种Au(Ⅰ)配合物的催化性能,结果表明,以含有3'-(吡咯-1-羰基)官能团的Au(Ⅰ)配合物为催化剂时,其用量仅需炔烃用量的0.1%~0.3%(摩尔分数),室温下即可高效地催化炔烃进行水合反应.     

含N,P的手性配体与金属Ru配位过程的原位变温31P NMR研究

手性氮、膦配体是一类新型的多齿配位体,可提供氮和膦两种供电子基团;这些氮、膦供电子基团分别作为软、硬供电子体优先与低氧化态的后过渡金属及亲氧的过渡金属螯合. 这类配体有更多的反应特点,它们可以控制目的产物的配位数及立体化学结构,表现出丰富的配位化学性质. 此外,该类配体在不对称催化领域的应用也取得了很好的结果. 所以,近年来手性氮、膦配体的合成,配位化学及催化性质的研究逐渐引起人们的兴趣[1～5]. 对配体与金属配位过程的深入研究,不仅可对配体的配位化学性质有更深刻的了解,而且可为配合物催化性质及催化机理的研究提供十分有用的信息. 本文用原位变温31P NMR方法对配体L1与RuCl2-(p-(I-Pr)C6H4Me)配合物作用形成配合物M1的配位过程进行了研究.     

钌(II)-吡啶基NNN配合物催化酮的室温(不对称)氢转移反应

合成了一种基于吡啶骨架含有苯并咪唑和手性咪唑啉基团的三齿NNN配体及其二价钌(II)配合物,通过核磁共振波谱学和X射线单晶晶体结构测定确认了钌(II)配合物的分子结构.这些配合物在室温下催化酮的氢转移反应,表现出了优异的催化活性,收率和ee值最高分别可达99%和97%.     

溶剂对三(苯并咪唑-2-甲基)胺和间苯二胺四乙酸的铜配合物晶体结构的影响

本文利用三(苯并咪唑-2-甲基)胺和间苯二胺四乙酸为配体与硝酸铜在CH3COCH3/CH3OH/H2O混合溶液中反应得到配合物[Cu(ntb)(H2mpda)].0.5CH3COCH3.2H2O(1),在DMF/CH3OH/H2O混合溶液中反应得到配合物[Cu(ntb)(H2mpda)].DMF.CH3OH.2H2O(2)(ntb=三(苯并咪唑-2-甲基)胺,H4mpda=间苯二胺四乙酸)。2个配合物的中心的铜离子分别与1个ntb配体的4个氮原子和1个H2mpda的氧原子配位形成三角双锥的配位构型。受溶剂的影响,配合物中配体的相对位置和构象有较大的区别,配合物2的配位构型更加扭曲。两个配合物均通过氢键连接形成不同的复杂三维网络。     

含混合配体双核铜(I)配合物的合成与荧光光谱

合成了含双二苯基膦甲烷(dppm)和邻菲咯啉(phen)混合配体的双核铜(I)配合物[Cu(dppm)(phen)]2(NO3)2 1,并经X射线单晶结构分析表征了配合物的结构,研究了配合物的荧光光谱特征,配合物1的结构分析表明,dppm作为桥式双齿配体、phen作为双齿配体分别与铜原子形成四面体配位结构,硝酸根离子位于配合物外界.     

第一过渡系金属手性双核催化剂和相应的非线性效应研究进展

第一过渡系金属(3d金属)手性双核配合物的研究已渗透到不对称催化、生物酶模拟、功能超分子材料、医药等众多领域,是当前非常具有吸引力和应用前景的研究热点.相比传统的单核金属有机催化剂,第一过渡系金属手性双核配合物因催化活性中心的增加以及双核间的协同作用,在许多对映选择性反应中表现出优异的性能.综述了近10年来,多种第一过渡系金属(V,Ti,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)手性双核催化剂在不对称反应中研究进展,如不对称加成、动力学拆分、选择性氧化、不对称聚合等反应.同时,对基于同-或异-手性双核配合物的非线性效应研究近况进行了简单的探讨.     

Cu催化偶联反应合成烷基芳基醚的DFT机理研究

本工作提出了Cu催化的2-(2-碘苯基)-1-乙醇分子内Ullmann C―O偶联反应机理, 并用密度泛函理论(density functional theory, DTF)计算验证. 催化循环从原位生成的亚铜配合物开始, 亚铜配合物经氧化加成生成Cu(III)配合物; Cu(III)配合物和反应物醇配位形成四配位Cu(III)配合物; 然后四配位Cu(III)配合物被O-卤键活化, 活化后进行配体交换; 最后经还原消除释放烷基芳基醚并再生催化剂. 量化计算显示叔丁醇离子不仅是一种碱而且还扮演催化剂物种的角色. 然后, 计算各步反应能垒表明配体交换是整个反应的决速步骤. 计算结果与实验结果吻合较好, 证明了计算机理的合理性.     

水溶性氮杂环卡宾钯金属配合物催化的Sonogashira反应

成功合成了一种磺酸钠基团官能团化的水溶性氮杂环卡宾钯金属配合物。在无膦、以水作溶剂的反应条件下,这种水溶性卡宾钯金属配合物能高效催化碘代芳烃和端基炔烃的Sonogashira偶联反应,反应结束后,可以通过萃取的方式把催化剂从反应混合物中分离出来,该催化剂可以重复循环使用四次。