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系統識別號 U0002-1008200919535100
中文論文名稱 無鈀催化劑參與反應的雙芳香族化合物合成方法
英文論文名稱 Synthesis of Biaryls Without the Presence of Palladium Catalyst
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 97
學期 2
出版年 98
研究生中文姓名 蔡亨澤
研究生英文姓名 Heng-Tser Tsai
學號 696160992
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2009-06-16
論文頁數 79頁
口試委員 指導教授-李世元
委員-王伯昌
委員-林俊成
委員-陳錦地
中文關鍵字 自身耦合反應  雙芳香族化合物 
英文關鍵字 Self-coupling Reaction  Biaryls  Palladium  Barbier-type Reaction  Iron Trichloride 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 雙芳香族化合物 (Biaryls) 在有機合成反應中扮演著重要角色,常見製備雙芳香族化合物的方法是使用價錢昂貴的鈀(Pd)、具毒性的鎳 (Ni) 或需高溫反應的銅 (Cu) 等過渡金屬元素進行催化反應。本實驗室成功發展以三氯化鐵 (FeCl3) 為催化劑的巴比艾爾形式反應 (Barbier-type Reaction) 進行雙芳香族化合物的合成。將芳香族鹵化物 (Aryl Halides)、未活化的金屬鎂 (Mg)、三氯化鐵催化劑,在四氫呋喃 (THF) 為溶劑下進行加熱迴流反應,可生成雙芳香族化合物。對於金屬鎂的活化,本研究分別利用1,2-二溴乙烷 (BrCH2CH2Br) 及碘 / 三乙基胺 (I2 / Et3N) 兩種不同方式進行活化性質研究。此種一鍋式 (One-Pot) 反應純化步驟簡單,且三氯化鐵催化劑價格遠比其他過渡金屬催化劑便宜許多,此反應形式具潛力在工業應用量產雙芳香族化合物。
英文摘要 Biaryl compounds play important roles in organic synthesis, they usually are prepared by transition metal catalyzed coupling reactions. Our laboratory has developed a novel synthetic strategy without the introduction of palladium to synthesize biaryl compounds. High yield of biaryl compound was obtained from the reaction of aryl halide, magnesium powder, and iron trichloride (FeCl3) as catalyst in THF via Barbier-type reaction condition. Two different methods of magnesium activation process were also discussed under the reaction condition. The use of iron trichloride is much more cheaper than other transition metal catalyst, and this reaction method can be applied to a large-scale manufacturing procedure for synthesis of biaryls.
論文目次 目 錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
表目錄 v
Scheme目錄 vi
光譜目錄 ix


ㄧ、 緒論 1
1 雙芳香族化合物 (Biaryl) 的應用及重要性 1
1-1 材料應用 2
1-2 有機合成應用 7
1-3 藥物應用 10
2 合成雙芳香族化合物的反應方式 11
2-1 以鈀為催化劑的合成法 12
2-2 以鎳為催化劑的合成法 20
2-3 以銅為催化劑的合成法 21
2-4 以鈉為催化劑的合成法 22
3 巴比艾爾 (Barbier) 型式反應 23
3-1 巴比艾爾反應 23
3-2 鎂金屬活化方式 24

二、 結果與討論 28

三、 結論 51

四、 實驗部份 52
1 實驗藥品 52
2 溶劑乾燥 54
3 實驗儀器 55
4 實驗步驟 57
4-1 1,2-二溴乙烷活化鎂金屬製備雙芳香族化合物 57
4-2 碘分子與三乙基胺活化鎂金屬製備雙芳香族化合物 58
4-3 起始物 2-(4-溴苯)-噻吩的製備 59
4-4 起始物 2-溴-5-苯基噻吩的製備 61
4-5 起始物 5-溴-2-2’-雙噻吩的製備 64

五、參考文獻 65

六、 光譜數據 69


表目錄


表 1 不同過渡金屬催化劑對製備 3-3’-Bitoluene 的影響 30
表 2 不同莫耳比例三氯化鐵與溶劑對生成 2,2’-Bithiophene的影響 …….. 32
表 3 不同當量比例的 2-溴噻吩、金屬鎂、1,2-二溴乙烷與反應時間對生成 2,2’-Bithiophene 的影響 34
表 4 以 1,2-二溴乙烷活化金屬鎂及三氯化鐵為催化劑合成雙芳香族化合物 36
表 5 以 1,2-二溴乙烷活化金屬鎂及三氯化鐵為催化劑合成雜環雙芳香族化合物 38
表 6 碘分子活化金屬鎂條件下,不同當量三乙基胺對形成 2-2’-Bipyridyl 的影響 41
表 7 碘分子活化金屬鎂條件下,不同當量三乙基胺、三鹵化鐵催化劑對形成 2-2’-Bithiophene 的影響 42
表 8 雙芳香族化合物的製備 44







Scheme 目錄


Scheme 1-1 2
Scheme 1-2 3
Scheme 1-3 3
Scheme 1-4 4
Scheme 1-5 4
Scheme 1-6 5
Scheme 1-7 5
Scheme 1-8 6
Scheme 1-9 7
Scheme 1-10 8
Scheme 1-11 8
Scheme 1-12 9
Scheme 1-13 9
Scheme 1-14 10
Scheme 1-15 11
Scheme 1-16 12
Scheme 1-17 13
Scheme 1-18 13
Scheme 1-19 13
Scheme 1-20 14
Scheme 1-21 14
Scheme 1-22 15
Scheme 1-23 16
Scheme 1-24 16
Scheme 1-25 16
Scheme 1-26 17
Scheme 1-27 17
Scheme 1-28 18
Scheme 1-29 19
Scheme 1-30 19
Scheme 1-31 19
Scheme 1-32 20
Scheme 1-33 20
Scheme 1-34 20
Scheme 1-35 21
Scheme 1-36 21
Scheme 1-37 21
Scheme 1-38 22
Scheme 1-39 22
Scheme 1-40 23
Scheme 1-41 24
Scheme 1-42 24
Scheme 1-43 25
Scheme 1-44 25
Scheme 1-45 26
Scheme 1-46 26
Scheme 1-47 27
Scheme 1-48 27

Scheme 2-1 28
Scheme 2-2 29
Scheme 2-3 31
Scheme 2-4 31
Scheme 2-5 33
Scheme 2-6 40
Scheme 2-7 42
Scheme 2-8 45
Scheme 2-9 45
Scheme 2-10 46
Scheme 2-11 47
Scheme 2-12 48
Scheme 2-13 49





















光譜目錄


Biphenyl 69
4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane 70
4,4,5,5-tetramethyl-2-(thiophen-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane 71
4,4’-Bianisole 72
5,5’-Bi-1,3-benzodioxole 73
3,3’-Bitoluene 74
1,1’-Binaphthyl 75
2,2’-Bithiophene 76
5-Bromo-2,2’-Bithiophene 77
4,4’-(N,N’-Dimethylamino)biphenyl 78
2,2’-Bipyridine 79






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