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将醇或烃类氧化成相应的羰基化合物在实验室合成和化工生产中都有着重要的应用,传统的氧化反应一般都需要当量的无机氧化剂,这些氧化剂不仅价格昂贵而且还会带来很多有毒副产物。随着人们环保意识的增强,氧气作为清洁的氧化剂得到极大关注。近年来,过渡金属催化的需氧氧化反应得到了很大程度的发展,但是镍催化的醇和烃的均相需氧氧化反应至今还没有报道。另外近年来交叉偶联反应也逐渐成为构成C-C键的主要方法,在天然产物以及特殊材料的合成方面占据主导地位。传统的交叉偶联反应通常需要预先制备金属有机试剂,且反应条件一般都需要严格无水无氧。从经济和环保的角度考虑,迫切需要探索新型的交叉偶联反应。
本论文包括两个部分,一是醋酸镍催化的醇和烃的均相需氧氧化反应的研究;二是醋酸钯催化的芳基亚磺酸钠与卤代芳烃的交叉偶联反应的研究。
首先我们研究了醋酸镍催化的醇的均相需氧氧化反应,发现芳香醇和脂肪醇都有很好的反应结果,后来我们又将该反应体系进行了优化,并将其应用到芳香烃的需氧氧化反应中,发现芳香烃也能很好的被氧化成相应的酮、醛或羧酸。在该反应中所用的氧化剂为氧气,比较清洁环保,符合绿色化学的理念。
后来我们又研究了醋酸钯催化的芳基亚磺酸钠与卤代芳烃的交叉偶联反应,通过研究我们发现芳基亚磺酸钠与碘代、溴代和氯代芳烃都有很好的反应效果,在较为简单的催化体系中,得到较高产率的目标产物。并且我们将该反应的底物进一步拓展,发现芳基亚磺酸钠也能与卤代烯烃和磺酸芳基酯很好的发生反应。芳基亚磺酸钠比较容易制备,可以广泛的拓展底物的范围,且该交叉偶联反应的反应体系较为简单,有着很好的工业应用价值。