氮配体/钴催化剂的制备及应用研究
摘要:氮原子既是供电子原子同时也是很好的配位基团,与过渡金属络合的含氮配体在催化反应中也越来越重要。这主要是因为相比于其它的类型的配体来说,含氮配体易得,而且还稳定,不易变质。催化剂不易变形,从而诱导出高的对映体选择性。 [1]。在以往研究中,贵金属配体催化剂的研究相继被报道,如钌和铱等,虽然这些催化剂具有广泛的底物适用性,但因为这些金属价格高昂且有毒性,发展廉价而低毒的金属催化剂 ,如锰,铁,钴等是很有必要的[2]。本文主要研究新型氮配体与过渡金属钴络合形成的配体催化剂的合成及用于胺类化合物借氢还原反应。
关键词:氮配体; 钴; 催化剂;借氢还原反应;
一、文献综述
1.1 引言
近年来, 过渡金属催化的以醇作为偶联试剂的无受体脱氢(Acceptorless Dehydrogenation = AD)和借氢策略(Borrowing Hydrogen = BH)反应引起了人们极大的兴趣, 很大程度上是由于它们具有较高的步骤经济性和原子经济性[3-7]。然而, 由于醇分子中的O-H键作为一种惰性化学键不容易发生反应, 传统方法会将O-H官能团转化成更好的离去基团(如相应的卤化物, 甲苯磺酸酯, 三氟甲磺酸酯, 磺酸酯等)而参与反应, 并且产生大量不需要的废弃物, 不符合现代合成化学绿色发展的理念[8-10]。而巧妙利用无受体脱氢和借氢策略方法来活化惰性化学键(如醇的O-H键),不用预先进行官能团化, 减少了合成步骤, 并且反应的副产物只有氢气和水,绿色环保,符合绿色化学原则。
1.2胺类化合物的应用
胺类化合物作为常见的合成砌块在精细化工、药物化学及材料科学领域具有广泛的应用。根据美国亚利桑那大学Jόn Njareth;arson教授团队统计的“2015年美国市场销售额前200位的药品”,约170种药物分子包含氨基等含氮基团。作为重要的化工原料,胺可用于合成树脂及塑料、纺织品、消毒及洗涤用品等。例如N,N-二仲丁基对苯二胺是汽油添加剂、橡胶的通用抗臭氧剂,N,N-二乙基芳胺可用于制备药物、染料、和彩色显影剂,N,N-二甲基芳胺是重要的染料中间体,可用于制造碱性嫩黄、碱性品绿、艳蓝等,还可用于医药制造、香料香兰素生产、橡胶硫化促进剂等; 除草剂异丙隆的主要原料是对是合成的,异丙基芳胺也是合成其它农药和药物产品的重要中间体[2]。胺的烷基化,特别是N-甲基化,在自然界(肾上腺素)和药物(抗抑郁剂、抗帕金森病、止痛药)中具有很高的生物活性和重要性。
1.3传统合成胺类化合物的方法
