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肟是一类很重要的含氮化合物,在医药,分析化学,精细化学品化学,生物活性化合物上作为中间体,具有广泛的应用。肟官能团在有机合成中是一个很常见的功能性基团,可以很容易地转化为许多功能性基团,它可以脱水生成腈,或者通过酸催化贝克曼重排生成酰胺,还原生成亚甲基伯胺,或者氧化生成氮氧化合物。肟也是一种很重要的配位体,用于形成单、多核金属络合物。此外,肟也是一类高度结晶化的化合物,不仅应用在保护羰基化合物上,而且还应用在表征和纯化羰基化合物。在肟类化合物的制备方面已经有许多的报道,传统的制备肟的方法主要是在碱性条件下羰基化合物与盐酸羟胺发生亲核取代反应。虽然这种制备肟的方法被广泛地应用在工业生产中,但是该方法存在许多缺陷限制其长远的应用:(1)相对于底物,使用等化学当量或过量的盐酸羟胺和碱;(2)反应中产生大量的副产物,如碱和盐酸羟胺反应生成的无机盐;(3)产率不高,由于生成的肟既可以脱水生成腈也可以在酸催化下发生贝克曼重排生成酰胺。氮氧化合物,是一类重要的氧化催化剂,被广泛地应用在了有机合成反应中。由于其特殊的性质和显著的活性,使用氧气作为终端氧化剂,水作为氧化反应后的副产物,选择性很高。这样就大大减少了氧化剂的用量和副产物的产生。通常被称为绿色氧化反应。本论文主要研究了四种氮氧催化剂应用于肟合成的方法研究。具体的研究内容包括以下几个方面。TEMPO作为一种常见的氮氧催化剂,与乙醛肟/氯化铟构成的催化体系,有氧氧化亚甲基伯胺制备肟。该催化体系具有较高的催化活性。该过程包括两个步骤:TEMPO作为催化剂,氧气作为氧化剂,催化氧化亚甲基伯胺自身偶合生成亚胺,随后亚胺在乙醛肟/氯化铟的催化下,生成最终产物肟。亚甲基伯胺包括芳香亚甲基伯胺、杂环亚甲基伯胺,以71%-95%的产率高效地转化生成相应的肟。但脂肪亚甲基伯胺转化为脂肪肟的产率较低。CuCl2/DMAP/TEMPO构成的催化体系下,加入乙醛肟作为氮源,直接将醇转化为相应的肟。该过程分为两步:第一步是有氧氧化伯醇生成相应的醛中间体;第二步在CuCl2催化下,醛会和乙醛肟结合迅速地生成相应的肟。该过程条件温和,以64%-94%的产率高效地转化生成相应的肟。伯醇包括芳香伯醇、杂环伯醇和脂肪伯醇。THICA/乙醛肟的催化体系,使用氧气作为绿色、经济的氧化剂,水作为绿色溶剂,有氧氧化亚甲基伯胺高效地生成相应的肟。该催化体系具有较高的催化活性。亚甲基伯胺包括芳香亚甲基伯胺、杂环亚甲基伯胺,以75%-90%的产率高效地转化生成相应的肟。该方法不适用于脂肪亚甲基伯胺。一种简单高效的催化体系:3-甲基-4-氧-5-氮杂金刚烷作为催化剂,乙醛肟作助催化剂,高效地催化有氧氧化亚甲基伯胺生成相应的肟。该过程使用氧气作为绿色、经济的氧化剂,水作为绿色溶剂,适用于一系列的芳香亚甲基伯胺底物。我们发现3-甲基-4-氧-5-氮杂金刚烷对产物具有高度的选择性。反式是唯一被检测到的产物。反式产物的产率为71%-95%。Cu(OAc)2/NHPI/TBN构成的一种简单高效的催化体系,直接将甲基芳烃转化为芳香醛肟。该方法使用Cu(OAc)2作为助催化剂,NHPI作为催化剂,TBN作为氮源和氧化剂。该过程反应条件温和,适用于一系列的底物,以63-86%的产率得到目标芳香醛肟。