论文摘要：三组分Mannich反应的协同催化研究

本文设计了三类高效的协同催化体系：①多官能团有机小分子催化剂；②均相Brønsted/Lewis酸双酸体系；③非均相Brønsted/Lewis酸双酸体系，并将其成功应用于三组分Mannich反应。通过一系列对比性研究，对不同催化位点间的协同效应有了深入了解。进一步通过对催化体系活性中间体的深入探究，并结合核磁、红外、SEM、XPS、XRD等结构分析与表征结果，提出了可能的催化反应机理。本论文取得的主要研究研究结果如下：

（1）发现5-磺基水杨酸是一个很有效的多官能团有机催化剂，且在纯水介质中可成功催化环己酮和3-戊酮参与的三组分Mannich反应。实验结果表明，基于5-磺基水杨酸构建的催化体系具有广泛的底物适用性、高效的反应活性、理想的非对映异构选择性和良好的可循环性。简单滤除产物后，含催化剂的母液可直接循环使用，当循环使用6次后，反应产率仍可达90%以上。

（2）以二氯二茂钛（Lewis酸）和对氨基酚（Brønsted酸/碱配体）为基础，设计了一类新的均相协同催化体系。研究表明，该催化体系在三组分Mannich反应中表现出了优异的催化活性，特别是对于丙酮参与的反应，该体系体现出高于其它催化体系的反应活性，反应产率可达65%~96%。通过核磁跟踪实验，观察到了该体系的催化活性中间体，为双酸催化体系中存在活性位点间的协同效应给予了佐证。

（3）以二氯二茂钛（Lewis酸）和聚邻氨基苯酚（Brønsted酸载体）为基础，设计了一类新的非均相双酸协同催化体系。该催化体系可成功地应用于脂肪酮和芳香酮参与的三组分Mannich反应，产率可达67%~97%。催化循环测试表明，当催化剂循环使用5次后，反应产率仍高于90%。通过催化活性中间体及反应分析研究，发现聚邻氨基苯酚通过羟基与二氯二茂钛发生单配位键合，并充当着催化剂物种进而促进了反应高效进行。

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