【正文】 生進一 步反應(yīng)。該方法可成功制備一系列該化合物，但產(chǎn)率很低，只有 1740%。 圖 26 甲酰胺的金屬 甲硅烷基化作用 2022 年 Cunico 教授 [62]在 78℃下將 LDA 滴加到 N甲氧甲基 N甲基甲酰胺與三甲基氯硅烷 的 THF 溶液中合成了產(chǎn)率較高的氨甲酰基硅烷。 圖 28 氨甲?；柰橄盗谢衔锏闹苽? 由于改進方法后可以合成一系列的氨甲?；柰橛绕涫怯惺中灾陌奔柞；柰?，為日后 對其化學(xué)性質(zhì)進行更深一步研究打下了基礎(chǔ)。 其合成方程式如 下圖所示： 圖 31 氨甲酰基硅烷的合成反應(yīng)式 三種氨甲?；柰榈慕Y(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 32 三種氨甲酰基硅烷的結(jié)構(gòu) 在無水無氧， 78 ℃的條件下，二異丙胺和正丁基鋰反應(yīng)生成 LDA，即二異丙基氨基鋰， 然后將 LDA 用注射泵逐滴滴加到甲酰胺 3 和三甲基氯硅烷的四氫呋喃溶液中，生成相應(yīng)的氨甲 ?；柰? 4。隨著這種方法越來越成熟，現(xiàn)已廣泛用于制藥、 材料制備等領(lǐng)域的科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)方面。故我們應(yīng)用這種方法，使用不同的氨甲?；柰閬韺崿F(xiàn)合成仲酰胺和叔 14 N甲基 N甲氧甲基氨甲?；柰榕c芐基鹵化物在鈀試劑作用下的交叉偶聯(lián)反應(yīng) 酰胺，擴大其應(yīng)用范圍，確立合成方法，是具有十分重要的意義。 實驗過程為：在無水無氧的條件下， N甲基 N甲氧甲基三甲基氨甲?；柰? 6 與芐基鹵化 物在 Pd 配合物的催化作用下在 mL 的甲苯溶劑中加熱反應(yīng)， LTC 監(jiān)測，反應(yīng)結(jié)束后用柱層析 色譜法分離得到產(chǎn)物。 首先對反應(yīng)物與催化劑的反應(yīng)比例、反應(yīng)溶劑、反應(yīng)溫度進行了優(yōu)化，以找到最優(yōu)的反應(yīng)條 件。故以下由 [(Ph)3P]4Pd(0)作催化劑的實 驗均在該條件下進行反應(yīng)。故以下由 [(tBu)3P]2Pd(0)作催 化劑的實驗均在該條件下發(fā) 生反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)果如下表所示： 表 34 不同溫度下的實驗結(jié)果 溫度（℃） 時間（ h） 產(chǎn)量（ mg） 產(chǎn)率（ %） 75 58 85 59 96 52 由上表可知：在 [(Ph)3P]4Pd(0)作用下，反應(yīng)溫度在 75 ℃時，實驗所需的反應(yīng)時間最短，產(chǎn) 率最高。反應(yīng)結(jié)果如下表所示： 表 35 不同溶劑中的實驗結(jié)果 溫度 (℃ ) 溶劑 反應(yīng)時間（ h） 產(chǎn)物質(zhì)量（ mg） 產(chǎn)率（ %） 75 苯 23 24 。 [(Ph)3P]4Pd(0)配合物做催化劑時，反應(yīng)溶劑的優(yōu)化 N甲基 N甲氧甲基氨甲酰基硅烷 6 與芐氯 8 在 [(Ph)3P]4Pd(0)作用下，不同溶劑中的反應(yīng)。 0 36 氨甲?；柰榕c芐氯的反應(yīng) 0 應(yīng)條件為：芐氯、 N 甲基 N 甲氧甲基氨甲?；柰楹?[(Ph)3P]4Pd(0) 的反應(yīng)比例為 ::，無水甲苯（ mL）做反應(yīng)溶劑，直至氨甲?；柰橥耆磻?yīng)，用柱層析色譜（石 油醚：乙酸乙酯 =1:1）分離得到目標反應(yīng)產(chǎn)物。 圖 35 在 [(tBu)3P]2Pd 催化下氨甲?；柰榕c芐氯的反應(yīng) 反 應(yīng)條件： mL 的無水甲苯做反應(yīng)溶劑，溫度控制在 60 ℃，直至氨甲?；柰橥耆磻?yīng)， 用柱層析色譜（石油醚：乙酸乙酯 =1:1）分離得到目標反應(yīng)產(chǎn)物。 圖 34 在 [(Ph)3P]4Pd(0)催化下氨甲酰基硅烷與芐氯的反應(yīng) 反應(yīng)條件： mL 的無水甲苯做反應(yīng)溶劑，溫度控制在 75 ℃，直至氨甲?；柰橥耆磻?yīng)， 15 山西師范大學(xué)學(xué)位論文 用柱層析色譜（石油醚：乙酸乙酯 =1:1）分離得到目標反應(yīng)產(chǎn)物。 雙 (三叔丁基膦 ) 鈀 (0) bis(tritertbutylphosphine)palladium (0)。用芐氯 鄰氟芐氯 對氟芐氯 鄰氯芐氯 1間氯芐氯 1對氯芐 氯 1鄰氰基芐氯 1間氰基芐氯 1對氰基芐氯 1鄰甲基芐氯 1間甲基芐氯 1對甲 基芐氯 1對甲氧基芐氯 2,4二氯芐氯 2 3,4二氯芐氯 2 2,6二氯芐氯 2對硝基芐氯 2二苯氯甲烷 2肉桂基氯 2 α氯甲基萘 27 作為原料進行反應(yīng)，發(fā)現(xiàn) 2,6二氯芐氯 2對 硝基芐氯 2二苯氯甲烷 25 不反應(yīng)，其余的相應(yīng)生成了 N甲基 N甲氧甲基苯乙酰胺 2 N甲 基 N甲氧甲基 (2氟 )苯乙酰胺 2 N甲基 N甲氧甲基 (4氟 )苯乙酰胺 N甲基 N甲氧甲基(2氯 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (3氯 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (4氯 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (2氰基 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (3氰基 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (4氰基 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (2甲基 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲 0 (3甲基 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (4甲基 )苯乙酰胺 3 N甲基 N甲氧甲基 (4甲氧 0 )苯乙酰胺 N甲基 N甲氧甲基 (2,4二氯 )苯乙酰胺 4 N甲基 N甲氧甲基 (3,4二氯 )苯乙 酰胺 4 N甲基 N甲氧甲基 4苯基 3丁烯酰胺 4 N甲基 N甲氧甲基 (1萘 )乙酰胺 47。 Cunico 教授用鈀配合 物成功催化了氨甲?；柰榕c鹵代芳烴 [46]和鹵代烯烴的反應(yīng) [47]，并將該方法推廣到芐基鹵化物 和烯丙基鹵化物中 [49]。 表 31 7 的 1H NMR 數(shù)據(jù) 化合物 1H NMR 化學(xué)位移 多重性 (J, Hz) 積分高度 峰歸屬 s 3H NCH3 s 3H NCH3 s 9H Si(CH3)3 13 山西師范大學(xué)學(xué)位論文 續(xù)表 31 化合物 1H NMR 化學(xué)位移 多重性 (J, Hz) 積分高度 峰歸屬 , ss 2H CH2 , ss 3H NCH3 , ss 3H OCH3 s 9H Si(CH3)3 m 5H C6H5 , qq () 1H CH , ss 3H NCH3 , dd () 3H CH3CH s 9H Si(CH3)3 氨甲酰基硅烷的合成機理 由實驗過程及實驗結(jié)果，我們推測出合成氨甲?；柰榈姆磻?yīng)歷程如下圖所示： 0 33 合成氨甲酰 基硅烷的反應(yīng)機理 N甲基 N甲氧甲基三甲基氨甲?；柰榕c芐基鹵化物在鈀試劑 作用下交叉偶聯(lián)反應(yīng)的研究 引言 有機合成中使用鈀配合物催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)是實現(xiàn)碳與碳之間連接最常用且最有效的方 法之一，最早是由 Heck 等 [64]發(fā)現(xiàn)，隨后發(fā)展迅速。因此，我們采用文獻中的合成 方法合成了三種高產(chǎn)率的氨甲酰基硅烷。 11 山西師范大學(xué)學(xué)位論文 圖 27 甲酰胺的定點金屬 甲硅烷基化作用制備氨甲?；柰? 2022 年陳建新教授和 Cunico 教授 [63]共同研究改進該方法，成功合成了一系列氨甲酰基硅烷。 10 氨甲酰基硅烷的合成研究進展 圖 25 N芳基 N甲基氨甲?；庪x子方法制備氨甲酰基硅烷 直到 2022 年 Cunico 教授 [61]發(fā)現(xiàn)氰基三乙基硅烷與 1,3,5三氧雜環(huán)己烷和 2,2,6,6四甲基哌啶 鋰可以合成大量硅烷化產(chǎn)物。 圖 23 鈀催化制備氨甲酰基硅烷 1983 年 Baldwin[58]參照 Peterson 反應(yīng)，利用叔丁 基二苯硅鋰與環(huán)己基異氰酸酯發(fā)生脫氧反應(yīng) 生成異腈并提出反應(yīng)機理，同時指出以前文獻合成的是甲硅烷酰胺而不是氨甲?；柰椤５摲椒o法制得純凈的 二甲基甲酰胺及其衍生物，與三甲基氯硅烷反應(yīng)也只能得到低聚物和六甲基二硅氧烷。利用該特性采用往（ N, N 二乙基甲酰胺）汞的乙醚溶液中滴加雙（六甲基）硅硫烷的實驗方法，但得到的產(chǎn)率很低。從而使合成氨基酸衍生物、多肽、蛋白質(zhì)以及藥物中間體變得更適用可行。但有關(guān)氨甲?；柰榈难芯繒r間還 很短，從 1969 年開始報道該類化合物的合成方法 [55]，幾經(jīng)摸索探究，終于在 2022 年 Cunico 教 授 [62]成功的利用甲酰胺制備出了高產(chǎn)率的一種氨甲酰 基硅烷， 2022 年陳建新教授 [63]改進方法， 成功的合成了一系列氨甲酰基硅烷。有機硅試劑中的硅烷基便可充當這 種保護基取代羥基、羧基、胺基等官能團上的活潑氫，生成化學(xué)穩(wěn)定性很高的有機硅中間體。實驗表明：當溴苯芳環(huán)的鄰位有取代基時，反應(yīng)活性低；當溴苯芳環(huán)的 對位被吸電子基團取代時，反應(yīng)時間隨吸電子能力的增強而減短，當對位為推電子基時，反應(yīng)活 性降低，當溴苯芳環(huán)的間位上有取代基時，反應(yīng)活性也不高，且產(chǎn)物脫去甲氧甲基。 0 113 氨甲?；柰榕c芐基或丙烯基鹵化物的反應(yīng) 氨甲?；柰榕c親電取代烯烴合成 官能團叔酰胺 Robert F. Cunico 教授課題組 [50]研究了兩種氨甲?；柰榕c連吸電子基的烯烴反應(yīng)。 圖 111 氨甲?；柰樵阝Z催化下與鹵代烯烴的反應(yīng) 5 山西師范大學(xué)學(xué)位論文 氨甲酰基硅烷在 Pd 配合物的催化下與氯亞胺的反應(yīng) 2022 年 R. F. Cunico 教授等 [48]用酰胺和草酰氯或 2,6二甲基吡啶反應(yīng)得到氯亞胺。在四（三苯基膦）鈀的作用下不與氨甲?；柰榉磻?yīng)，但在雙（三叔丁基 膦）鈀作用下可高產(chǎn)率地生成產(chǎn)物，雜原子的存在幾乎不影響氯代芳烴的反應(yīng)速率及反應(yīng)活性。 1氯 2,4二硝基苯和甲基硫醇， 在苯作溶劑的條件下，通過插入 CH 鍵的方法得到 N,O乙縮醛，最后用 DMAD(己二酸二甲酯 ) 處理后得到產(chǎn)物 N甲基 N甲氧甲基氨甲?；柰?。 0 18 無 CO 的催化氨羰基化反應(yīng) 氨甲酰基硅烷的交叉偶聯(lián)反應(yīng) R. F. Cunico 教授結(jié)合 CO 催化氨羰基化反應(yīng)進一步改進了 Heck 反應(yīng)，用氨甲?；柰樘峁? 所需的 C=O 基團，從而避免使用 CO。反應(yīng)中用到的鈀催化劑使兩個不活潑的碳原子具有一定的活性但又不會過于活 潑，使其之間恰好能形成碳碳鍵。 3 圖 16 生物酶催化酰胺化反應(yīng) 催化氨羰基化反應(yīng) CO 催化氨羰基化反應(yīng) 利 用 CO 做反應(yīng)底物催化氨羰基化反應(yīng)研究較多，該反應(yīng)高效且過程簡便，但由于 CO 有毒， 且在操作過程中有一定的難度，故發(fā)展的同時也在不斷尋找解決方法，如利用無機金屬（如 W、 Mo 等）羰基化合物及其衍生物 [3031]，甚至借助微波輔助進行固相 Pd(Ⅱ )三苯基膦 環(huán)糊精（己 二異氰酸酯）(C 釩 AT)[32]和氣相多相催化的反應(yīng)方法。 2 酰胺的合成進展 0 14 異腈與羧酸的偶聯(lián)反應(yīng) 有機催化劑催化進行貝克曼重排 最近發(fā)現(xiàn)用三氟乙酸有機催化劑催化環(huán)己酮肟進行貝克曼重排后可生成己內(nèi)酰胺 [28]。 2022 年 Gary A. Molander 等 [26]運用具有獨特金屬 有機氟硼酸鹽結(jié)構(gòu)的 2苯乙?；鹚徕浥c烷基疊氮化合物在路易斯酸的活化下，發(fā)生偶聯(lián) 反 應(yīng)合成高產(chǎn)率的酰胺。這類反應(yīng)使用的金屬試劑價格 昂貴且反應(yīng)不好控制 。但該反應(yīng)只適用于脂肪胺，故其方法無法得到更廣泛的推廣。 Woodward 和