極性溶劑對銅(I)催化碳-氮偶合反應之影響

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張勝豪(Sheng-Hao Chang) 查詢紙本館藏

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化學學系

論文名稱

極性溶劑對銅(I)催化碳-氮偶合反應之影響
(The Effect of Polar Solvent in Cu(I)-Catalyzed Carbon-Nitrogen Coupling Reaction)

相關論文

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摘要(中)

本篇論文是探討極性溶劑對於碳－氮偶合反應的影響，由於進行碳－氮偶合反應的時候，發現到叔丁醇鹽在非極性溶劑中的溶解度不好，所以我們希望用極性溶劑來增加叔丁醇鹽的溶解度以達到勻相催化，因此我們選用了二甲基亞碸取代甲苯來進行碳－氮偶合反應，發現到雖然使用極性溶劑確實增加了叔丁醇鹽的溶解度，但發現其碳－氮偶合產物的產率與起始物的轉換率不相符。更進一步確認發現到有碳－碳偶合的產物。因此推論極性溶劑能夠使用來促進碳－碳偶合反應，而進行一系列反應，並結合文獻來推測極性溶劑在反應中扮演的角色。最後我們在將極性溶劑使用在碳－氮偶合反應，以證明極性溶劑對於碳－氮偶合反應的負面影響。

摘要(英)

This thesis describes the influence of polar solvent using in the carbon-nitrogen coupling reaction. We found on MOtBu wouldn’t dissolve well in nonpolar solvent during processing carbon-nitrogen coupling reaction. Hence we want to use polar solvent to increase the solubility of MOtBu to achieve homogeneous catalysis. Thus, we carried out carbon-nitrogen coupling reaction with dimethyl sulfoxide instead of toluene. Although MOtBu dissolved well in polar solvent, the yield of carbon-nitrogen coupling product was not compare to the conversion yield of starting material. We also found the carbon-carbon coupling product, so we assumed that polar solvent can be used to promote carbon-carbon coupling reaction. We proceeded a series reaction to confirm our assumption and also combined some reference to conclude the role of polar solvent. Finally, we used polar solvent to carry out carbon-nitrogen coupling reaction to confirm the negative influence of using polar solvent in the reaction.

關鍵字(中)

★ 有機金屬
★ 銅金屬催化
★ 碳氮偶合
★ 碳碳偶合
★ 極性溶劑

關鍵字(英)

論文目次

摘要 I
ABSTRACT II
謝誌 III
縮寫參照表 IV
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 VIII
附錄 IX
第一章緒論 1
1-1前言 1
1-2 碳－氮鍵偶合反應的起源與發展 3
1-2-1 金屬催化碳－氮偶合反應的起源 3
1-2-2 鈀金屬催化碳－氮偶合反應及其反應機制 4
1-2-3 銅金屬催化碳－氮偶合反應 9
1-2-4 銅金屬催化碳－氮偶合反應之一般反應機制 11
1-2-5 深入探討銅(I)催化碳－氮偶合反應之反應機制 13
1-2-6 文獻回顧 15
1-3 含氮雜環碳烯(NHC) 18
1-4 無配位基之催化碳－氮偶合反應之發展與應用 21
1-5 研究方向 23
第二章實驗 24
2-1實驗藥品 24
2-1-1 溶劑 24
2-1-2 藥品 25
2-1-3 實驗氣體 26
2-2 實驗儀器 27
2-2-1 手套箱 (Glove box) 27
2-2-2 氣相層析儀 ( GC, Gas Chromatography) 27
2-2-3 氣相層析質譜儀 ( GC-Mass, Gas Chromatography-Mass Spectrometry) 27
2-2-4 核磁共振光譜儀( NMR, Nuclear Magnetic Resonance) 28
2-3 實驗步驟－起始物的合成 29
2-3-1 合成LiNPh2 29
2-3-2 合成NaNPh2 29
2-3-3 合成KNPh2 30
2-4 一般實驗步驟 31
2-4-1 無銅金屬催化碳－碳偶合反應(溴苯為起始物之系統) 32
2-4-2 無銅金屬催化碳－碳偶合反應(碘苯為起始物之系統) 35
2-4-3 銅金屬催化碳－碳偶合反(溴苯為起始物之系統) 38
2-4-4 銅金屬催化碳－碳偶合反應(碘苯為起始物之系統) 41
2-4-5 溫度對反應的影響 44
2-4-6 極性溶劑對碳－氮偶合反應之影響 45
第三章結果與討論 47
3-1 在不同的鹼為條件下的碳－碳偶合反應 48
3-1-1 以叔丁醇鋰為鹼的碳－碳偶合反應 48
3-1-2 以叔丁醇鈉為鹼的催化碳－碳偶合反應 50
3-1-3 以叔丁醇鉀為鹼的碳－碳偶合反應 52
3-2 以自由基抑制劑檢測自由基反應路徑 61
3-3 溫度對於反應的影響 63
3-4 極性溶劑對碳－氮偶合反應之影響 65
第四章　結論 67
第五章參考文獻 68
第六章附錄 70

參考文獻

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指導教授

徐新光、李光華(Shin-Guang Shyu Kwang-Hwa Lii)

審核日期

2016-8-16

推文