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相比于其它交叉偶联反应,使用有机硼酸的Suzuki偶联反应条件温和,对各种官能团的兼容性良好,原料和副产物低毒性,逐渐成为最流行的有机合成方法之一,广泛用于天然产物以及先进材料的合成。作为高阶芳基硼化合物,二芳基亚硼酸具有和芳基硼酸相似的化学性质,但是原子经济性更高,制备条件更温和,因此相应的Suzuki偶联反应具有更高的实际应用价值。本论文主要研究了二芳基亚硼酸参与的三种钯催化Suzuki偶联反应,1)三聚氯氰的连续Suzuki偶联反应,2)芳基重氮盐的Suzuki偶联反应以及3)N-杂环卡宾钯催化酰胺的酰化Suzuki偶联反应。 论文第一部分,实现了三聚氯氰与二芳基亚硼酸、芳基硼酸以及烯基硼酸的高选择性的连续Suzuki偶联反应,合成了一系列非对称性的二芳基均三嗪和三芳基均三嗪类化合物,取得了良好的收率。考察了硼酸结构对反应的影响。杂环硼酸以及苯环上带有共轭吸电子取代基的缺电子芳基硼酸会完全阻碍反应的进行,得不到任何目标产物。邻位含有小位阻的供电子取代基的芳基硼酸和二芳基亚硼酸则可以顺利反应。这些现象显示在催化循环中芳基从硼转金属化到钯离子上是该高选择性Suzuki偶联反应的决速步骤。通过进一步条件优化,初步实现了连续进行两次Suzuki偶联反应“一锅法”合成非对称的芳基均三嗪化合物。 论文第二部分,研究了以二芳基亚硼酸替代芳基硼酸与芳基重氮盐的Suzuki偶联反应。以0.3mol%的Pd(OAc)2为催化剂,叔丁醇为溶剂,室温下不需要额外添加碱和配体,实现了二芳基亚硼酸与芳基重氮盐在空气中的高效Suzuki偶联反应,合成了各种官能团取代的联芳基化合物,收率良好。重氮盐的稳定性对反应的收率影响较大,二芳基亚硼酸芳环上的电子效应和位阻效应对反应影响较小。初步研究了卤代芳基重氮盐分子内Caryl-X键(X=Br或Cl)和Caryl-N键与二-(4-氯苯基)硼酸的竞争情况。结果表明,Caryl-N键的反应活性要远远高于Caryl-X键。利用此反应活性的差别,合成了卤索取代的二芳基联苯化合物。初步将该反应技术应用于抗真菌杀虫剂定酰菌胺的工艺开发。 论文第三部分,以大位阻N-杂环卡宾和3-氯吡啶协同支持的氯化钯为催化剂,显著提高二芳基亚硼酸与酰胺的酰化Suzuki偶联反应的效率。使用1mol%的催化剂,四氢呋喃为溶剂,碳酸钾为碱,在65℃下反应,高收率合成了一系列的非对称的酮类化合物。反应操作简单,官能团兼容性好,底物适用范围广,酰胺和二芳基硼酸芳环上的电子效应和位阻效应可以忽略不计。 二芳基亚硼酸的原子经济性高,制备条件温和,产率高,成本低的特点使上述三种Suzuki偶联反应技术具有良好的应用前景。