氮杂环卡宾的合成及在氢转移反应中的应用

doi:10.6023/cjoc1202213

有机化学 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (08): 1493-1497.DOI: 10.6023/cjoc1202213 上一篇下一篇

研究论文

氮杂环卡宾的合成及在氢转移反应中的应用

高艳炫, 周宏勇, 李云庆, 王家喜

河北工业大学化工学院天津 300130

收稿日期:2012-02-21 修回日期:2012-03-29 发布日期:2012-04-10
通讯作者: 王家喜 E-mail:jwang252004@126.com
基金资助:
河北省自然科学基金(No. B2011202087)资助项目.

Synthesis and Application of N-Heterocyclic Carbene in Transfer Hydrogenation

Gao Yanxuan, Zhou Hongyong, Li Yunqing, Wang Jiaxi

School of Chemical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130

Received:2012-02-21 Revised:2012-03-29 Published:2012-04-10
Supported by:
Project supported by the Natural Science Foundation of Hebei Province (No. B2011202087).

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摘要/Abstract

利用氯甲基吡啶与咪唑反应制备了一系列含吡啶取代咪唑L1～L5, 考察了所得咪唑衍生物与钌化合物在碱性条件下原位形成的氮杂卡宾钌络合物对苯胺与醇氢转移反应的催化活性. 研究了碱的种类、钌前体、温度等对反应的影响, 结果表明RuCl₃·H₂O/1-(2-吡啶甲基)-3-甲基碘化咪唑(L3)/KOH催化体系在185℃时对苯胺与乙二醇反应的催化活性较高, 选择性生成N-羟乙基苯胺, TON(单位活性转化的底物分数)可达2130. 此外, 还考察了RuCl₃·H₂O/L3/KOH催化体系对苯胺与丁醇、环己醇、异丙醇、苯甲醇反应的催化性能. 在催化剂作用下, 醇与苯胺可形成亚胺及仲胺, 伯醇可以自氢转移反应形成酯, 反应产物的结构及选择性取决于醇的结构及反应条件.

关键词: 氮杂环卡宾, 钌, 氢转移反应, N-烷基化反应, 吡啶, 咪唑

A series of pyridine substituted imidazoles L1～L5 have been synthesized via reaction of chloromethylpyridine with imidazole. The effects of base, ruthenium precursor and temperature on the activity of catalyst formed in situ of N-heterocyclic carbene ligands with Ru precursor in catalytic hydrogen transfer reaction of aniline with glycol were evaluated. The results showed that the reaction of aniline with glycol promoted by RuCl₃·H₂O/3-methyl-1(2-pyridinylmethyl)-imidazole iodide (L3)/KOH at 185℃ selectively produced 2-(phenylamino)ethanol with the TON (turnover number) of 2130. In addition, the catalytic properties of RuCl₃·H₂O/L3/KOH in reaction of aniline with butanol, cyclohexanol, iso-propanol and phenylmethanol were also investigated. Under promotion of catalyst, the aniline reacted with alcohol to produce imine and secondary amine. In addition, the ester was formed by self transfer hydrogenation of primary alcohol. The selectivity and product structures were depended on the structure of alcohol and the reaction conditions.

Key words: N-heterocyclic carbene, ruthenium, transfer hydrogenation, N-alkylation, pyridine, imidazole

引用此文

高艳炫, 周宏勇, 李云庆, 王家喜. 氮杂环卡宾的合成及在氢转移反应中的应用[J]. 有机化学, 2012, 32(08): 1493-1497.

Gao Yanxuan, Zhou Hongyong, Li Yunqing, Wang Jiaxi. Synthesis and Application of N-Heterocyclic Carbene in Transfer Hydrogenation[J]. Chin. J. Org. Chem., 2012, 32(08): 1493-1497.

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参考文献

[1] Lawrence, S. A. Amines: Synthesis, Properties and Applications, Cambridge University, Cambridge, 2004, p. 207.

[2] Singh, C. B.; Kavala, V.; Samal, A. K.; Patel, B. K. Eur. J. Org. Chem. 2007, 8, 1369.

[3] Monnier, F.; Taillefer, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3096.

[4] Mizuta, T.; Sakaguchi, S.; Ishii, Y. J. Org. Chem. 2005, 70, 219.

[5] Ahmed, M.; Buch, C.; Routaboul, L.; Jackstell, R.; Klein, H.; Spannenberg, A.; Beller, M. Chem. Eur. J. 2007, 13, 1594.

[6] Reznichenko, A. L.; Nguyen, H. N.; Hultzsch, K. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 8984.

[7] Hultzsch, K. C.; Gribkov, D. V.; Hampel, F. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 4441.

[8] (a) Naota, T.; Takaya, H.; Murahashi, S.-I. Chem. Rev. 1998, 98, 2599. (b) Guillena, G.; Ramon, D. J.; Yus, M. Chem. Rev. 2010, 110, 1611. (c) Dobereiner, G.; Crabtree, R. H. Chem. Rev. 2010, 110, 681.

[9] Li, L.-T.; Ma, S.-M. Chin. J. Org. Chem. 2001, 21, 75 (in Chinese). (李林涛, 麻生明, 有机化学, 2001, 21, 75.)

[10] Li, J.-Y.; Peng, J.-J.; Li, X.-N.; Ma, L.; Bai, Y.; Zhang, G.-D.; Lai, G.-Q. Chin. J. Org. Chem. 2010, 30, 1468 (in Chinese). (厉嘉云, 彭家建, 李小年, 马磊, 白赢, 张国栋, 来国桥, 有机化学, 2010, 30, 1468.)

[11] Shi, J.-C.; Cao, J.-J.; Zheng, Y.; Jia, L. Chin. J. Org. Chem. 2007, 27, 666 (in Chinese). (施继成, 曹新华, 郑瑛, 贾莉, 有机化学, 2007, 27, 666.)

[12] Herrmann, W. A.; Kocher, C. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1997, 36, 2162.

[13] (a) Arduengo, A. J. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 913. (b) Peris, E.; Crabtree, R. H. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 2239. (c) Crudden, C. M.; Allan, D. P. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 2247.

[14] James, B. R.; Ochiai, E.; Rempel, G. L. Inorg. Nucl. Chem. Lett. 1971, 7, 781.

[15] Magill, A. M.; McGuinness, D. S.; Cavell, K. J.; Britovsek, G. J. P.; Gibson, V. C.; White, A. J. P.; Williams, D. J.; White, A. H.; Skelton, B. W. J. Organomet. Chem. 2001, 617, 546.

[16] Chiu, P.-L.; Lai, C.-L.; Chang, C.-F.; Hu, C.-H.; Lee, H.-M. Organometallics 2005, 24, 6169.

[17] Wang, X.; Liu, S.; Weng, L. H.; Jin, G. X. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 2934.

[18] Watanabe, Y.; Tsuji, Y.; Ohsugi, Y. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 2667.

[19] Tsuji, Y.; Kotachi, S.; Huh, K. T.; Watanabe, Y. J. Org. Chem. 1990, 55, 580.

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Synthesis and Application of N-Heterocyclic Carbene in Transfer Hydrogenation

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[2]	杨爽, 房新强. 氮杂环卡宾催化实现的动力学拆分近期研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 448-480.
[3]	解海, 张雅丽, 秦秀婷, 谷永新. 利用串联的Staudinger/aza-Wittig/芳构化反应合成1,2,4-三取代咪唑衍生物[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 525-532.
[4]	文思, 丁宇浩, 田青于, 葛进, 程国林. 铑(III)催化苯甲亚胺酸乙酯和CF₃-亚胺氧锍叶立德C—H 活化/环化反应合成CF₃-1H-苯并[de][1,8]萘吡啶[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 291-300.
[5]	贾小英, 普佳霞, 韩丽荣, 李清寒. 含双杂原子苯并[d]五元杂环硫醚类化合物的合成研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 18-40.
[6]	田雁, 董睿, 聂鹏, 许波. 含不同取代基的钌-锗化合物的合成及表征[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 173-179.
[7]	肖梦佳, 高希珂. 含苯并咪唑结构的薁类衍生物的设计合成及抗炎活性研究[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3246-3256.
[8]	蔡远林, 吕亚, 聂桂花, 金智超, 池永贵. 氮杂环卡宾催化合成氰基化合物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3135-3145.
[9]	周章涛, 王杨, 程冰心, 叶伟平. [RuCl(p-cymene)-(S)-BINAP]Cl催化不对称合成反式-3-氨基-双环[2.2.2]辛烷-2-甲酸乙酯[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2961-2967.
[10]	杨星星, 樊泳澔, 崔晶晶. 2,6-二亚胺吡啶主族配合物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2338-2350.
[11]	赵洋, 陈盼盼, 韩立志, 王恩举. 三苯基咪唑衍生物的聚集诱导发光性质及其细胞成像应用[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2454-2461.
[12]	朱玥, 陈璐, 赵静, 孙庆荣, 杨维清, 付海燕, 马梦林. 取代8-羟基喹啉钌络合物催化Friedländer反应合成喹啉衍生物[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2528-2542.
[13]	张周, 郭钰, 羊静, 吴丹, 王佳昕, 洪欣玥, 蔡佩君, 荣良策. 电化学促进咪唑并[1,2-a]吡啶与二氯(溴)乙烷及碘仿的卤化反应[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2104-2109.
[14]	赵洋, 陈盼盼, 李高楠, 钮智刚, 王恩举. 基于四芳基咪唑的聚集诱导发光染料及其细胞成像应用[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2156-2162.
[15]	杨亮茹, 郭梦丽, 袁金伟, 王佳美, 夏宇婷, 肖咏梅, 毛璞. 钳形氮杂环卡宾金属络合物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2002-2025.