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1、第29卷第1期徐州师范大学学报(自然科学版)Vol.29,No.12011年3月JournalofXuzhouNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Mar.,2011N杂环卡宾在催化有机合成中的应用*蔡正元,曹昌盛(徐州师范大学化学化工学院,江苏徐州221116)摘要:1991年,Arduengo等分离出第一个稳定的N杂环卡宾咪唑2碳烯,之后,N杂环卡宾化学得到了迅速的发展,在多种催化反应中得到了广泛的应用.本文综述了N杂环卡宾在催化有机反应中的研究进展,如催化安
2、息香缩合反应、Stetter反应、a3-d3极性反转反应、开环反应、酯基交换反应、开环聚合反应.关键词:N杂环卡宾;催化;有机合成中图分类号:O626文献标识码:A文章编号:10076573(2011)01000114ApplicationofNheterocycliccarbenesascatalystsinorganicsynthesisCaiZhengyuan,CaoChangsheng(SchoolofChemistry&ChemicalEngineering,XuzhouNormalUn
3、iversity,Xuzhou221116,Jiangsu,China)Abstract:In1991,Arduengoetalisolatedthefirststableimidazol2ylidene.Laternitrogenheterocycliccarbenes(NHCs)havebeenextensivelyusedincatalyticreactionswithexcellentcatalyticactivity.ThisreviewsummarizestheapplicationofNHCas
4、catalyststoorganicsynthesisreactions,suchasbenzoincondensation,Stetterreaction,33atodumpolung,ringopeningreaction,transesterification,andringexpansionpolymerization.Keywords:Nheterocycliccarbene;catalyst;organicsynthesis[1-2]20世纪后期,Bertrand和Arduengo等率先报道了稳定
5、的N杂环卡宾,之后N杂环卡宾引起了众多化学家的兴趣.金属有机化学家们用N杂环卡宾作为配体合成了种类繁多的金属催化剂,催[3]化各式各样的有机反应.但是,直接用N杂环卡宾作为催化剂催化有机反应的研究才刚刚起步.由于N杂环卡宾催化的反应具有无金属参与、催化剂图1常见的N杂环卡宾类型价格低廉且反应体系对环境友好等诸多特点,N杂Fig.1GeneraltypesofNHCs环卡宾在有机化学中受到越来越多的关注.目前,这一领域已成为近年来有机化学的研究热点之一.1N杂环卡宾催化的安息香缩合反应到目前为止,大量的N杂环
6、卡宾已经被合成出来,主要可分为4种类型,见图1.它们有着类似的11Breslow反应机理结构,所有N杂环卡宾都呈电中性,卡宾C原子周N杂环卡宾催化安息香缩合反应已经被众多2围有6个电子,采用sp杂化,是一个缺电子体系,科学家关注并研究.1832年,Whler等最早发现了[4]卡宾孤对电子位于C的轨道上,与卡宾C相连的用氰离子催化的安息香缩合反应.1904年,Lap[5]两个N原子上的p电子可以和卡宾C原子的空pworth对该反应作了深入研究并提出了可能的机轨道形成三中心四电子的共轭体系,从而有利于卡理,认为
7、反应首先由氰负离子进攻醛基,形成碳负离宾C原子给出轨道上的孤对电子.子中间体,接着活泼中间体的碳负离子再进攻醛.后收稿日期:20100113基金项目:国家自然科学基金资助项目(21071121),江苏省教育厅青蓝工程基金资助项目(08QLD006,08QLT001),徐州师范大学科研基金资助项目(KY2008104,KY2008103),教育部留学回国人员科研启动基金作者简介:蔡正元,男,硕士研究生,主要从事金属有机与催化的研究.*通讯作者:曹昌盛,男,教授(特聘),博士生导师,江苏省高校青蓝工程团队带头人
8、,主要从事有机合成及金属有机与催化的研究.引文格式:蔡正元,曹昌盛.N杂环卡宾在催化有机合成中的应用.徐州师范大学学报:自然科学版,2011,29(1):1-14.CaiZhengyuan,CaoChangsheng.ApplicationofNheterocycliccarbenesascatalystsinorganicsynthesis
