钯催化剂下地耦合反应研究进展

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1、贵州民族大学《有机波谱》课程论文论文题目钯催化剂下的偶合反应研究进展学生班级专业2012级应用化学专业学生姓名（学号）田娅（201206010018）指导教师高兴文完成时间2015年6月8日7目录摘要2关键词21钯催化偶合反应的发展历史22钯催化剂33钯催化下偶合反应的发展33.1钯催化剂偶合反应的序幕——格式试剂43.2钯催化偶合反应的基础——赫克反应43.3钯催化偶合反应的改进——根岸反应53.4钯催化偶合反应的优化——铃木反应5结语6参考文献67钯催化剂下的偶合反应研究进展（田娅201206010018）摘要：偶合反应是形成C-C键和形成含偶氮基(`-N=N-`)发色团的有色化合物的重要

2、反应过程，在反应中催化剂的选择直接关系到反应的速度、效率等。本文主要描述了在钯催化剂下的耦合反应以及它的研究进展。关键词:钯催化剂偶合反应研究进展通常情况下一个体系中若存在两个或两个以上反应，①、②、…，其中反应①单独存在时不能自动进行；且反应①至少有一个产物是反应②的反应物，反应②的存在使得反应①可以进行，我们就把这种现象叫做反应的偶合，所发生的反应就叫做偶合反应,又叫做“偶联”。偶合反应通常可分为脂肪烃耦合反应和芳基耦合反应两种。在耦合反应中常常以重氮盐做弱亲电试剂，因为它容易和芳胺（醋酸钠存在）、酚（氢氧化钠存在）偶合形成含偶氮基(`-N=N-`)发色团的有色化合物。本反应还是生产偶氮染

3、料的重要步骤。溶液的pH值对偶合反应的影响十分显著。例如，当氨基萘酚磺酸作为偶合剂时，在碱性条件下，偶氮基进入羟基的邻位，在酸性条件下则进入氨基的邻位。[1][2][3][4]1钯催化偶合反应的发展历史大约100年前，法国化学家维克多·格林尼亚发现，将一个镁原子同一个碳原子偶联在一起，会将额外的电子推向这个碳原子，使得它能够更容易同另外一个碳原子连接在一起。不过，科学家们发现，这样的方法在创造简单的分子时起到了效果，但是在对更为复杂的分子进行合成时，却在试管里发现了很多并不需要的副产品。上世纪60年代，赫克就为钯催化交叉偶联反应奠定了基础，1968年，他报告了新的化学反应——赫克反应，该反应使

4、用钯作为主要的催化剂来让碳原子连接在一起。1977年，根岸英一对其成果进行了精练，他使用一种有机氯化物作为催化剂；两年后，铃木章发现使用有机硼化合物的效果会更好。2010年诺贝尔化学奖授予了美国化学家理查德·7赫克和根岸英一以及日本化学家铃木章，以表彰他们在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的卓越贡献。细观钯催化交叉偶联反应其实有两个关键：活化碳原子的物质（如镁、锌、硼等）和钯催化剂，这两个关键部分就像是剪刀和针线，活化物质在合适的部位把碳键“剪断”，钯催化剂则把碳键重新“缝合”，而上述科学家则化身为妙手裁缝，亲手指挥了这一反应过程并不断地进行优化。因此可以说，钯催化交叉偶联反应近40年的发

5、展历程就是一段“剪”出来的反应史。[5][6][7]2钯催化剂钯催化剂（英文名称palladiumcatalyst）是一种以金属钯为主要活性组分，使用钯黑或钯的盐类将钯载于氧化铝、沸石等载体上，以钠、镉、铅等盐为助催化剂，制成的各种催化剂，是化学和化工反应过程经常采用的一种催化剂。钯催化剂具有催化活性高，选择性强，催化剂制作方便，使用量少，可以通过制造方法的变化和改进，与其他金属或助催化剂活性组分复配，优化性能。应用领域广，能够反复再生和活化使用，寿命长，废催化剂的金属钯可以回收再利用等优越性。许多钯催化剂品种都已成为专利产品应用于各行各业，具有新的结构及催化功能的钯催化剂仍在不断涌现，使许多

6、难以实现的反应过程成为可能，使许多工业生产过程得到改善，是工艺过程简化、经济效益提高，因此钯催化剂的发展前景远大喜人。钯催化剂的种类很多，简单地可分为有载体的钯催化剂和无载体催化剂，在实际应用中，基本上都是有载体的钯催化剂，这些载体主要有各种氧化铝、沸石、碳载体等，在化工过程中主要应用在各种加氢还原过程。钯催化交叉偶联反应具有选择性好、产率高、合成步骤短等优点,因而在有机合成中的应用不断扩展。然而,要想进一步扩大此类反应的应用价值,需要继续在催化剂的研究方面多做工作,开发出高性能、高选择性、廉价的催化剂来进行有机合成,相信这方面的工作将有利于扩大此类反应的应用范围。[8][9][10]3钯催化

7、下偶合反应的发展7上世纪二十年代中期以来，过渡金属化合物在有机化学反应中扮演了重要的角色，这是因为过渡金属能够活化有机化合物，通过这种活化作用能够催化生成新的化学键。早期的研究是用钯氧化催化乙烯生成乙醛，乙烯在含有四氯钯酸盐催化剂的水中，会被空气中的氧气氧化为乙醛。1938年人们就知道这个反应，由于是化学计量的，无应用价值。但经过Wacker公司20年的研究，才成为有用的催化反应，使乙烯氧化为乙醛