绿色有机铝催化对甲苯磺酰腙相关反应的研究

N-tosylhydrazones can be used to prepare Diazo compounds in situ under alkaline conditions. These compounds can react with silane, terminal alkynes, boric acids, and tin hydrides containing compounds to construct C-X (X = Si, B, C, N, Sn, etc.) bonds with the catalyst of transition metals. However, most of the transition metal catalysts are expensive and toxicity. While the application of the main group metal compounds in this kind of catalytic reactions has seldom been reported.. On the basis of the previous research results of our group, in this proposal, two series of of aluminum monhydrides with different types were designed to be synthesised by reactions of N-tosylhydrazones with aluminum dihydrides under different reaction conditions. They will be studied as catalysts in the following two kinds of reactions: (a) The construction of C-X bonds by the insertion reactions of H-X (X= SiR3, NHR, OR, Bpin, alkynyl etc.) containing compounds with N-tosylhydrazones; (b) The construction of three-membered-rings by the coupling of N-tosylhydrazones with alkenes. The catalytic reaction mechanisms of these two kinds of reactions will be analyzed or verified, which will contribute to the advance of the synthesis and applictions of novel organo-aluminum compounds.

对甲苯磺酰腙在碱的作用下可以原位制备重氮化合物，这类物质在过渡金属催化作用下，可以与硅烷、端炔、硼酸、锡氢等化合物反应构建C-X(X = Si, B, C, N, Sn等)键。但是大部分过渡金属催化剂价格昂贵，且残留毒性大。而主族金属化合物在这类催化反应中的应用几乎没有被报道过。. 在本课题组之前的研究成果的基础上，本项目拟利用对甲苯磺酰腙在不同条件下与铝二氢化合物反应，合成两个系列不同类型的铝单氢化合物。以其为催化剂，对以下两种反应进行催化活性的研究：（a）以对甲苯磺酰腙为底物，通过与H-X（X= SiR3，NHR，OR，Bpin，alkynyl等）的插入反应构建C-X键；（b）以对甲苯磺酰腙为底物，通过与烯烃的偶联反应构建三元环。对此两类反应的催化反应机理进行分析与验证，以期拓展新有机铝化合物的合成及其新的应用领域。

对甲苯磺酰腙在碱的作用下可以原位制备重氮化合物，这类物质在过渡金属催化作用下，可以与硅烷、端炔、硼酸、锡氢等化合物反应构建C-X(X = Si, B, C, N, Sn等)键。但是大部分过渡金属催化剂价格昂贵，且残留毒性大。而主族金属化合物在这类催化反应中的应用几乎没有被报道过。. 本课题选用N-甲苯磺酰腙作为重氮化合物的反应前体合成了一系列含Al−N(H)N=C骨架的新型铝化合物。这是首次利用N-甲苯磺酰腙作为重氮化合物的反应前体，用于新型有机铝配合物的合成；经研究发现这些化合物在苯甲醛硼氢化反应中展现出很高的催化活性。此外合成了一系列新型铝、锌等主族非贵金属有机化合物，研究显示这些化合物催化醛、酮、酯、羧酸、炔、碳二亚胺的硼氢化反应以及膦氢化反应具有良好的催化活性。所有的催化反应均进行了反应机理的调查。我们的研究显示这类绿色非贵金属主族有机化合物能够更多的代替昂贵且残留毒性大的过渡金属催化剂（不仅催化剂本身昂贵且重金属的高毒性要求的极高分离标准导致催化工艺成本高），应用于实验室及工业合成中。此项研究不仅实际意义重大，在学术上也是对主族化学发展道路的一个新探索。. 在国际主流学术刊物上已发表二十四篇学术论文，获授权发明专利一项，各项研究目标均已完成。.