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《卤代芳烃胺基化反应研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、卤代芳烃胺基化反应研究进展摘要:钯催化卤代芳烃胺基化反应是形成CAr-N的重要方法。以卤代芳烃为线索,对钯催化偶联胺化反应的研究进展和胺化反应从合成化合物到合成高分子的过渡进行了综述,介绍了本课题组运用胺化反应合成高性能聚合物聚亚胺酮和聚亚胺醚酮的相关研究。关键词:卤代芳烃;钯催化胺化反应;聚亚胺酮CAr-N键普遍存在于生物活性物及药物中,芳胺类化合物广泛用作药物、染料、杀虫剂,因此含有CAr-N化合物的合成引起了研究者的兴趣。经典的合成方法有硝化还原法、Ulmann合成法以及SNAr合成法。但是这些方法通用性
2、差,合成步骤多,化学选择不确定,需要苛刻的反应条件。所以,研究者们采用过渡金属催化形成CAr-N键,其中钯的效果较好。在过去几年里,因为选择性和官能团兼容性的提高,钯催化卤代芳烃的胺化已广泛应用于合成芳胺,并且逐渐发展成一个普遍、可靠和实用的方法[1-4]。20世纪初期钯催化的胺化反应实现了从合成化合物到合成高分子的过渡,2005年本课题组运用该反应缩聚合成了高相对分子质量的聚亚胺酮,并实现了聚亚胺酮的功能化[5-12]。1?氯代芳烃胺化反应合成化合物相对于溴代芳烃和碘代芳烃,氯代芳烃活性低,但它比相应的溴代芳
3、烃更经济易得。在过去几十年里,钯催化偶联引起研究者的广泛兴趣,氯代芳烃的胺化反应的研究取得较好的成绩。目前发现的氯代芳烃胺化反应的催化体系多数使用富电性和大体积的烷基膦以及N杂环碳烯作为配体。主要配体如下:Beller等首次实现了氯代芳烃的偶联[13]。Reddy根据C?Cl的特性,用富电子和大体积的膦配体(PCy3或Pi?Pr3)使C?Cl断裂,此配体适用于仲胺和氯代芳烃的偶联(式1)[14]。配体A、B不仅能高效地催化仲胺和氯代芳烃的偶联,也适用于伯烷基胺与邻位有取代的氯代芳烃的反应。脂肪伯胺的胺化活性低,
4、很难与非活化的氯代芳烃反应。Hamann和Hartwig利用大体积配体C和Pd的络合物首次成功地催化了两者的反应(式2)[15]。Bei等发现D/Pd2(dba)3催化偶联环、链、伯、仲胺与缺电子、富电子氯代芳烃都能得到理想的芳胺化合物(式3)[16]Q?Phos和Pd的络合物是氯代芳烃与伯、仲芳胺以及脂肪胺偶联的重要催化剂[17]。它能高效地催化没有位阻的氯代芳烃的胺化反应。此化合物为催化剂时,氯苯腈在弱碱环境下与苄胺偶联有较高产率(式4),典型的不活泼4?氯茴香醚也能与苄胺偶联(式5)。三胺膦P[N(i?B
5、u)CH2CH2]3是近来用于胺化反应的一个新配体[18],它能高效地催化氯代芳烃的偶联。伯苯胺、仲苯胺与电富性、电中性、缺电子的氯代芳烃的偶联都能得到较佳的效果,即使邻位有取代的氯代芳烃也能得到理想的产物(式6)。N杂环碳烯与Pd的化合物Pd2(dba)3/IPrHCl催化偶联电中性、电富性氯代芳烃的偶联反应具有较高的活性[19]。但此反应只能用强碱,不适用于缺电子的氯代芳烃的胺化(式7)。Old和Buchwald等用活泼的A作为配体,能在80时催化胺化未活化的氯代芳烃,并首次在室温下催化胺化活化的氯代芳烃[
6、20]。但是A的合成步骤多、成本高。如果用空气中稳定并商业可得的配体B代替A,能在室温下催化胺化未活化的氯代芳烃。配体B必须在强碱NaOt?Bu下反应,因此B只适用于电富性、电中性氯代芳烃,并且80~100时,底物范围更广些。Shek?har和Hartwig等用三烷基膦配体P(t?Bu)3和Pd的络合物实现了缺电子氯代芳烃与仲胺的室温偶联(式8)[21]。氯代吡啶与胺偶联也是得到重要化合物胺吡啶的一个途径,它不能通过配体BINAP的钯催化体系得到。用配体B和Pd的络合物能催化各种氯代吡啶和胺的偶联(式9)[22
7、],Viciu等用PdCl2(MeCN)2或PdCl2Ph(CN)2与N杂环卡宾(IPr)的二聚体[Pd(IPr)Cl2]2能使氯吡啶在短时间内反应(式10)[23]。IPr是首次实现氯吡啶和胺室温偶联的配体。而三胺膦P[N(i?Bu)CH2CH2]3也能使氯吡啶胺化得到预期产物(式11)[24]。2?溴代芳烃胺化反应合成化合物溴代芳烃和碘代芳烃的活性相对高,易发生胺化反应,但碘代芳烃比相应的溴代芳烃更贵,更不容易得到。一般碘代芳烃的胺化可以得到与溴代芳烃相似的结果,而溴代芳烃是胺化反应中应用最广泛的卤代芳烃,
8、因此本文不再讨论碘代芳烃的胺化。1983年Kosugi等最早发现的芳胺化反应是溴代芳烃与三丁基锡胺由Pd(!)的络合物催化生成芳香胺(式12)[25]。该反应只适用于电中性邻位无位阻的溴代芳烃与脂肪仲胺的锡化物间的反应。1994年Poul和Hartwig研究实现了含有烷氧羰基、氨基、烷氧基的溴代芳烃和仲胺偶联,但此反应的胺基锡化物毒性大、热稳定性差,在空气中不稳定[26]。随后Hart
