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在过去的几十年里,过渡金属催化的C-H键活化取得了很大的发展。C-H键广泛存在于在各类化合物中,它的官能团化反应具有很大的吸引力,因为相对于传统的偶联反应,实现C-H键的官能团化,不需要官能团为有机卤代物或有机金属试剂等,提高了反应的原子经济性。同时,C-H键官能团化的反应还有效的降低了反应中副产物的生成,减小了对环境的污染。正因为这些优点,C-H键官能团化的研究成为了现在国际上最热门的研究领域之一。
在过去的几十年中,过渡金属催化的C-H键官能团化的反应取得了令人瞩目的成就,特别是Pd-,Rh-,Ru-和pt-催化的C-H键活化的官能团化的反应。这些反应具有高效,高选择性及底物面广泛等特点。
但是,这些贵重金属催化的反应也具有一些局限性,比如,催化剂本身较为昂贵,且一些重金属离子污染性大;有时反应中所需要的配体不易合成,价格也较为昂贵。因此,寻找相对廉价的催化剂,发展有效的C-H键官能团化的反应体系,越来越受到化学家们的重视。
本文实现了以便宜低毒的LiX(X=Cl,Br)作为卤源,铜催化的芳基C-H键卤化反应。在优化条件下,可以使一系列的2-苯基吡啶类型的底物发生转化。这个反应体系除了具有廉价的卤源(LiX(X=Cl,Br)的优势以外,低毒,便宜的铜催化剂也是其一大优势。
第一章主要介绍了两个方面的内容:第一部分是铜催化的C-H键官能化的反应,包括具有酸性氢的杂环化合物和芳烃,有配位原子或官能团存在的芳烃和富电子芳烃的C-H键官能团化的反应;第二部分主要是介绍钯催化的在NXS(X=Cl,Br,I),CuX2(X=Cl,Br),Suárez(XOAc)(X=Br,I)和电化学氧化条件下的C-H键卤化反应。
第二章实现了以LiX(X=Cl,Br)作为卤源,Cu(NO3)2·3H2O作为催化剂,在CrO3的作用下,发展了一种对较为贫电子的2-苯基吡啶类型底物的C-H键卤化反应的方法,较为方便,有效地合成了一系列2-苯基吡啶类型底物的氯代产物。