含富电性大位阻膦配体钯络合物的合成及催化氯代芳烃参与的苯环C-H活化直接芳基化反应研究

Studies on synthesis, characterization and properties of palladium complexes with electron-rich, sterically bulky phosphanes ligands will be systematically developed by designing new ligands and transition metal complexes. The correlation between catalytic activities of palladium complexes for C-H bond arylation of aromatic compounds and electron-rich, sterically bulky behaviour of ligands will be evaluated. In combination with the development of structural diversity of electron-rich and sterically bulky ligands, increases propensity of the more electron-rich catalyst to an oxidative addition of aryl chloride，which represents the comparatively inexpensive, readily available and the most attractive candidates for industrial applications, and an easier decomplexation of aryl chloride. The more novel, efficient and practical transition metal complex catalysts and catalytic systems will be designed and synthesized for C-H bond arylation of aryl chlorides and aromatic compounds under mild condition.

通过有机配体的设计及其金属有机化合物的制备，系统开展含富电性大位阻膦配体钯配合物的合成、表征和性能研究；研究其对苯环C-H活化直接芳基化反应的催化活性，研究配体电性和空间位阻效应的作用机理与催化活性的关系。结合通过加大配体的富电子特性和增大配体的空间位阻，有助于工业上容易制备、价格便宜、适合大规模工业生产的氯代芳烃的氧化加成和还原消除反应，筛选出能在温和条件下催化氯代芳烃参与C-H活化直接芳基化反应更新型、高效、实用的过渡金属配合物催化剂和催化体系。

过渡金属催化的C-H活化反应和偶联反应是实现C-C键形成的最强有力的手段。本研究重点开展了三个系列催化剂的合成和表征：a. 含P、N富电性大位阻配体的钯配合物的合成；b. 含P, O双齿配体钯配合物的合成；c. 简单含N水溶性钯配合物的合成。研究了它们对吲哚3-位C-H活化氰基化、芳基端炔C-H活化自偶联、Hiyama 偶联、Suzuki偶联及芳基硼酸自偶联反应的催化活性，具体如下：.1）系统开展了含P、N富电性大位阻配体的钯配合物（PdL2Cl2）催化Hiyama cross-coupling 反应和水相介质中芳香端炔的C-H活化自偶联反应的研究。发展了新的催化Hiyama cross-coupling 反应构筑aryl-aryl键和芳基端炔C-H活化自偶联合成对称取代1,4-二芳基-1,3-丁二炔衍生物的高效催化体系。.2）发展了含P, O双齿配体钯配合物催化水相介质中芳香端炔的C-H活化自偶联反应及产物在无金属、碱的催化下与Na2S.9H2O作用合成系列2,5－二芳基噻吩类化合物和产物在碱的催化下合成系列三芳基取代吡啶；以及催化取代苄基溴与苯硼酸偶联C-H活化串联反应合成取代二芳基甲醇衍生物的新途径。.3）发展了含N水溶性钯配合物催化吲哚衍生物3-位C-H活化氰基化及水相介质中芳基硼酸的自偶联反应和水相介质中催化 Suzuki cross-coupling 合成含氟液晶材料。催化剂具有结构简单、易于合成、价格便宜等优点，能在温和的反应条件下，催化C-C键的高选择、高效形成。