在水相中的可见光催化Aza-Henry反应

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摘要：利用可见光催化Aza-Henry反应，在反应中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（Hexadecyl trimethyl ammonium Bromide）（简称CTAB），研究其在水相中反应的可能性，并探讨其在水相中的催化性能。69223

毕业论文关键词：光敏剂、光催化、水相、Aza-Henry反应

Visible light catalytic Aza – Henry Reaction in aqueous phase

Abstract: Using visible light catalytic produce Aza – Henry reaction, in response to join the surfactant Hexadecyl trimethyl ammonium Bromide（CTAB）, study the possibility of its in aqueous phase reaction, and its catalytic performance in the water phase.

Keywords: photosensitizer; photocatalysis; aqueous phase; Aza - Henry reaction

前言在水相中的可见光催化Aza-Henry反应

催化氧化与氮相连的sp3杂化C-H键是一个非常有用的氮功能化方法[1]，可以用来构建新的C-C键。而构筑新的C-C键在合成化学中占据着重要的地位，简单的前体分子可以通过构建新的C-C键连在一起来合成复杂的化合物。交叉耦合脱氢（cross-dehydrogenative-coupling）(简称CDC)反应，是目前被研究较多的构建C-C键反应，其直接可以激发两个C-H键连接成C-C键，避免了引入其他官能团来实现C-C键的构筑，所以这是一个非常简单有效的C-C键构筑方法[2]。现今对于这个反应的研究已经取得了突破性的进展[3-10]。对于这一构筑新C-C键的方法所使用的催化方法报道的较多的是用过渡金属来催化[11-13]，对过渡金属催化交叉耦合反应的研究也是现今比较热门的，然而对于使用光敏剂利用可见光催化的方法的研究工作者比较少[14-18]。而且前面所说的催化剂都是在有机相进行催化的，研究在水相中的催化反应寥寥无几。鉴于目前文献报道的局限性，为了进一步拓宽构筑新C-C键的实用性，我们利用可见光在光敏剂a-BODIPY作用下催化活化C-H键来构筑新C-C键，并在反应中引入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（Hexadecyl trimethyl ammonium Bromide）（简称CTAB），使之可以在水相中反应，研究其在水相中的催化性能。

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1. 实验仪器和试剂：

实验仪器 Bruker Avance 400 核磁共振仪

RE-52AA型旋转蒸发仪

FA1004型分析电子天平

Shimadzu UV-1601 PC 紫外/可见分光光度计

Hitachi F-4500 荧光分光光度计

常规玻璃仪器

实验试剂本论文所用溶剂和化学试剂均为商业化分析纯产品，购买

于国药化学试剂公司、Alfa、Acros、TCI和Sigma-Aldrich

2.光敏剂a-BODIPY的合成

Scheme 1. 化合物a-BODIPY的合成过程

我们的实验是以光敏剂BODIP作为催化剂来吸收可见光催化Aza-Henry反应，首先我们合成了光敏剂a-BODIPY（Scheme 1）。下面我们给出了a-BODIPY的合成方法：

2.1化合物a合成：

称取苯甲醛(1.50 g, 10 mmol)和2,4-二甲基吡咯(1.90 g, 20 mmol)溶于100 ml的二氯甲烷中，溶解后需氮气除气2 h，然后持续通入氮气并加入三氟乙酸0.05 ml,在氮气环境里室温下搅拌反应12 h以上。反应完成时量取DDQ（4.55 g, 20 mmol)并溶于150 ml的二氯甲烷中，溶解后将其加入反应中，再加入三乙胺（15 ml）在室温下继续搅拌反应30 min,然后再量取三氟化硼乙醚（15 ml）加入其中继续搅拌反应3 h。反应结束后，将反应溶液用二氯甲烷萃取五次，再水洗两遍，然后收集合并有机层，在收集的有机层中加入无水硫酸钠干燥一段时间。干燥后过滤，在所得滤液中加入硅胶并用旋转蒸发仪旋干，可得到粗产物。粗产物再用硅胶色谱柱纯化（二氯甲烷/甲醇=50:1），得到棕红色化合物a（0.39 g，1.1 mmol,产率11%）1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.49～7.47 (m, 3H), 7.29～7.26 (m, 2H), 5.98 (s, 2H), 2.56 (s, 6H), 1.37 (s, 6H)。文献综述