芳腈化反应中水溶剂和微波技术的应用
芳腈代表一类重要的化合物，其不仅存在于一系列医药、染料、杀虫剂和天然产物的结构中，而且是重要的有机合成中间体，可以方便的转化为杂环化合物等。芳腈合成方法有许多种，包括熟知的Rosenmund-von Braun反应―CuCN与卤代芳烃直接高温反应，该反应条件苛刻因而不适合敏感底物的腈化反应。之后，采用钯、镍以及铜等过渡金属催化的方法有了较大改进。但是上述方法的一个共同不足之处就是，必需剧毒无机或有机氰化试剂如碱金属氰化物、Me3SiCN和丙酮氰醇等。幸运的是，廉价、无毒的K4[Fe(CN)6]做为氰化试剂的应用成功解决了这一问题。基于K4[Fe(CN)6]的应用，研究者们又发展了许多新的腈化反应方法，如无配体钯催化等。
做为反应溶剂，水无疑是最廉价且大量易得的溶剂，其不易燃、无毒。由于水溶剂自身的许多特性，如反应速率加速效应、底物的选择性反应、产物分离的简化、反应体系pH值的调节、添加剂的应用、两相反应体系的应用、高温反应的进行等，因而近些年来，水溶剂中在有机反应中的应用不断得到发展。
1990年代以来，微波有机合成发展较快。密封容器中利用微波加热，反应时间显著缩短、产率大为提高，而且与传统合成方法相比，微波反应能够明显降低副反应的发生从而提高产物的纯度。微波技术不仅应用于有机合成(MAOS)，而且还在聚合物合成、材料科学、纳米技术和生物化学中得以应用。
我们的研究以K4[Fe(CN)6]为氰化试剂，集中探索水溶剂在卤代芳烃腈化反应中的应用，特别是微波加热技术在水溶剂中腈化反应的应用：
1.以无毒K4[Fe(CN)6]为氰化试剂、铜催化卤代芳烃腈化反应方法得以改进，即应用水溶剂和无配体催化剂，该方案更经济、更环保；反应无须惰性气体保护，操作更简便易行。该方案适用于一系列的碘代芳烃和活泼溴代芳烃，并且催化剂可以重复利用六次而催化活性仅有些微变化。
2.我们对环境友好的铜催化卤代芳烃腈化反应方法进行了改进创新：微波加热下，水溶剂中无配体Cu(Oac)2·H2O催化反应。这一方案能够应用于碘代芳烃和活泼溴代芳烃的腈化反应。并且，腈化产物分离后，溶有催化剂的水相回收继续催化反应，催化剂重复利用六次而催化效果变化不大。
芳腈化反应;水溶剂;微波有机合成;芳腈合成;微波加热
河南科技大学
硕士
有机化学
任运来
2009
中文
O625.67;O621.392
65
2011-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）