【正文】 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?；柰? 6 與芐氯 8 在 [(Ph)3P]4Pd(0)作用下，不同溶劑中的反應(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。 0 36 氨甲酰基硅烷與芐氯的反應(yīng) 0 應(yīng)條件為：芐氯、 N 甲基 N 甲氧甲基氨甲酰基硅烷和 [(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(biāo)反應(yīng)產(chǎn)物。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)。 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(biāo)反應(yīng)產(chǎn)物。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)。 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(biāo)反應(yīng)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。 雙 (三叔丁基膦 ) 鈀 (0) bis(tritertbutylphosphine)palladium (0)。 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。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。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甲氧甲基氨甲酰基硅烷與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。 Cunico 教授用鈀配合 物成功催化了氨甲酰基硅烷與鹵代芳烴 [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]。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。 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酰基硅烷的反應(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。 其合成方程式如 下圖所示： 圖 31 氨甲?；柰榈暮铣煞磻?yīng)式 三種氨甲酰基硅烷的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 32 三種氨甲?；柰榈慕Y(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。因此，我們采用文獻(xiàn)中的合成 方法合成了三種高產(chǎn)率的氨甲?；柰椤? 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酰基硅烷尤其是有手性助基的氨甲?；柰椋瑸槿蘸? 對其化學(xué)性質(zhì)進行更深一步研究打下了基礎(chǔ)。 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酰基硅烷 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。 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。 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?；柰? 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。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 23 鈀催化制備氨甲?；柰? 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(xiàn)合成的是甲硅烷酰胺而不是氨甲?；柰?。并可以與醇或酰氯發(fā)生進一 步反應(yīng)。但該方法無法制得純凈的 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。 圖 21 汞與硅硫烷合成氨甲?；柰榧坝嘘P(guān)性質(zhì) 9 山西師范大學(xué)學(xué)位論文 1971 年 Peter Jutzi 和 FriedrichWilhelm Schroder[56]發(fā)現(xiàn)可先用三（叔丁基）酰胺鋰和 CO 反 應(yīng)生成三（叔丁基）氨甲酰胺鋰，再與三甲基氯硅烷反應(yīng)便可得到相應(yīng)的氨甲?；柰椋a(chǎn)率在 55%左右。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。 氨甲酰基硅烷的合成探索 1969 年 和 R. W. Walsingham[55]首次報道合成氨甲?；柰椤亩购铣砂被嵫苌?、多肽、蛋白質(zhì)以及藥物中間體變得更適用可行。氨甲?；柰樵诜磻?yīng)中可生成氨氧卡賓活性中間體，使羰基的碳原子具有親核性，故 可發(fā)生親核加成或親核取代反應(yīng)。但有關(guān)氨甲酰基硅烷的研究時間還 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?；柰?。由于其具有活化 、定向、穩(wěn)定中間體以及保護官能團等獨特的化學(xué)性質(zhì) [54]，同時大部分有機 硅試劑容易制取，性質(zhì)穩(wěn)定，使用方便，還具有很高的選擇性，因此，有機硅試劑在有機合成中 和藥物合成中以及科研實踐中具有廣泛的應(yīng)用，并且在其他方面的用途也越來越廣泛，發(fā)展也是 越來越快。有機硅試劑中的硅烷基便可充當(dāng)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。 7 山西師范大學(xué)學(xué)位論文 8 氨甲酰基硅烷的合成研究進展 有機硅是指不僅含有 SiC 鍵 ,同時硅原子還與一個以上有機基團直接相連的化合物。實驗表明：當(dāng)溴苯芳環(huán)的鄰位有取代基時，反應(yīng)活性低；當(dāng)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(dāng)對位為推電子基時，反應(yīng)活 性降低，當(dāng)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。并從實 驗中提出自由基和卡賓兩種反應(yīng)機理。 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]研究了兩種氨甲酰基硅烷與連吸電子基的烯烴反應(yīng)。 0 112 氨甲?；柰榕c氯亞胺在鈀催化下的反應(yīng) 氨甲?；柰樵阝Z催化作用下與芐基和烯丙基鹵化物生成 芳基 和 , 不飽和叔酰胺 R. F. Cunico 教授課題組 [49]用鈀配合物作催化劑，氨甲?；柰榕c芐鹵或烯丙基鹵化物發(fā)生 反應(yīng)，生成相應(yīng)的叔酰胺。 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