【畢業(yè)學位論文】（Word原稿）路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究-博士論文

蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 第一章 金屬卡賓對碳氫鍵插入反應的研究進展以及在全合成中的應用 言 重氮化學已經(jīng)被有機合成科學家 進行了深入 的研究并且在有機合成中得到了廣泛的應用 1。在熱或者光照的條件下，重氮化合物很容易形成活性 很 高的自由卡賓中間 體 。但是由于自由卡賓中間體在化學反應中區(qū)域選擇性不高，所以自由卡賓在有機合成中的應用有一定的局限 性 。相比之下，過渡金 屬催化的重氮化合物的反應生成的金屬卡賓中間體，能夠發(fā)生各種不同的反應，例如 = C, N, O 的插入反應，環(huán)丙烷化反應，葉里德反應以及 1,2 遷移反應 等 。 過渡金屬催化的重氮化合物插入到 (X = C, N, O 的插入反應，是一種非常有效的方法來形成碳碳鍵或者碳雜鍵 (反應 ，這些反應在許多綜述中都進行了詳細的討論 2。 -H 個普遍接受的插入反應的機理包括：過渡金屬催化分解重氮化合物形成金蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 屬卡賓和缺電子的金屬卡賓插入到 的過程 (根據(jù) 的極性不同：如小極性的鍵 (X = C, 者大極性的鍵 (X = O, N, S)，金屬卡賓插入到 的反應的機理可以被分為兩種不同的類型 (當金屬卡賓插入到小極性的 或者 時，該過程是協(xié)同反應的過程，即金屬卡賓直接插入到 ，一步形成插入產(chǎn)物；當金屬卡賓插入到大極性的 時，例如 時，首先形成葉里德，接著發(fā)生 1,2 質(zhì)子遷移，通過兩步形成插入產(chǎn)物。 過渡金屬催化的卡賓插入反應的歷史可追溯到二十世紀五十年代 。 銅 鹽 是第一個使用的催化劑，自從 二十世紀七十年代后，醋酸銠衍生物變成了主要的催化劑。 渡金屬催化的分子內(nèi) 的插入反應 近幾十年來，過渡金屬催化的金屬卡賓插入到分子內(nèi)的反應 吸引了有機合成科學家的廣泛的研究興趣。 1958 年， 組第一次報道了一個銅催化的卡賓 對一級碳氫鍵的插入反應，該反應使用氧化亞銅 ( 為催化劑，得到了并環(huán)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。 -H a 982 年，意大利的 組報道了一個硫酸銅 (化的卡賓對碳氫鍵的插入反應，以很高的選擇性得到了環(huán)戊酮結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。 1982 年， 組第一次報道了一個醋酸銠 ()催化的卡賓對碳氫鍵的插入反應，以很高的選擇性得到了環(huán)戊酮結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。值得指出的是烯丙基碳氫鍵也可以活化 ;當存在兩個亞甲基時，該反應主要選擇性的得到五元環(huán)結(jié)構(gòu)。 -H to 州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 1988 年，美國的 組報道了一個 醋酸銠 ()催化和 到吲哚酮結(jié)構(gòu)的反應。該反應的位置選擇性 由 電子因素控制，例如當芳環(huán)的間位帶有甲氧基時，得到了在對位反應的單一產(chǎn)物 ； 但是當芳環(huán)的間位帶有甲基時，得到了兩個產(chǎn)物 二者的 比例大約為 1:1 或者 1:2。隨后在 1999 年，加拿大的 組也報道了同樣的銠催化 到吲哚酮結(jié)構(gòu)的反應。他們還嘗試了 有保護的 及芳環(huán)上帶強吸電子基的硝基底物， 但是 這些均沒有得到目標產(chǎn)物。 1) of 989 年， 組報道了一個醋酸銠 ()催化的卡賓對氧 原子 鄰位碳氫鍵的插入反應，以很高的選擇性得到了環(huán)戊酮結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。 of - to 990 年，愛爾蘭的 小組第一次報道了銠催化的分子間不對稱碳氫鍵的插入反應。該反應使用脯氨酸衍生物的手性銠催化劑，僅得到了 30% 是開啟了銠催化的不對稱 插入反應的序幕。 -H a 州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 1991 年，美國的 組報道了一個手性銠催化的重氮化合物對氧原子的鄰位和芐位碳氫鍵的不對稱碳氫鍵插入反應。該 反 應使用 和 為催化劑，得到手性的五元環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的反應 。 of by -H of by 1) 993 年， 組 研究了配體對銠催化的卡賓 插入 反應活性的影響。對于 來說，金屬卡賓的反應活性順序是：芳環(huán)取代反應 .三級碳氫鍵插入 環(huán)丙烷化反應 二級碳氫鍵插入反應。對于 來說，金屬卡賓的反應活性順序是：環(huán)丙烷化反應 三級碳氫鍵插入 二級碳氫鍵插入反應 芳環(huán)取代反應 1993 年， 美國的 組詳細的的研究了電子因素和空間構(gòu)型對銠催化的碳氫鍵插入反應的影響。它們發(fā)現(xiàn)，降低銠催化劑的配體電子云密度，增加了卡賓配體的親電性，但是降低了選擇性。還有等概率的碳氫鍵插入反應是由電子因素控制的， 而 非等概率的碳氫鍵插入反應是由 催化劑的 空間構(gòu)型控制。 1994 年， 美國的 組報道了一個手性銠催化的環(huán)烷基重氮乙酸酯的不對稱碳氫鍵插入反應。該發(fā)應使用 為催化劑，以很高立體選擇性得到順式， 很 高 的稠環(huán)內(nèi)酯。 of 995 年， 美國的 組報道了一個 催化 的重氮化合物的碳蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 氫鍵插入反應，得到了螺環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物。當 底 物中同時存在三級碳氫鍵和氧原子鄰位的碳氫鍵時，插入反應優(yōu)先選擇氧原子鄰位的碳氫鍵；當 底 物中同時兩個氧原子鄰位的碳氫鍵時，優(yōu)先選擇生成五元環(huán)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。 1)995 年，美國的 組第一次報道了銅催化的分子間卡賓對氮原子鄰位碳氫鍵的不對稱插入反應。該反應使用三氟磺酸亞銅 (雙噁唑啉配體的絡合物為催化體系，僅得到了 48% 產(chǎn)物。 of a 995 年，英國的 組報道了一個手性銠催化的含氧六元環(huán)的碳氫鍵不對稱插入反應，得到了 70%的 的產(chǎn)物。 )of 996 年， 美國的 組報道了一個高通量篩選重氮化合物對氮原子鄰位碳氫鍵的插入反應。作者篩選了 4 種催化劑 (, Rh( 5 種配體， 4 種溶劑（ 交 組合的 96 個催化體系 ，發(fā)現(xiàn)銀催化劑 率比銅催化劑蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 (，而銅催化劑比銀催化劑的非對映選擇性好。這種 篩選條件的方法比傳 統(tǒng)的方法更有效，為以后的條件篩選提供了一個很好典范。 of a 996 年，美國的 組報道了一個銠催化的重氮酰胺對碳氫鍵的插入來構(gòu)建 構(gòu) 的 反 應 。 該 反 應 使 用 和 作為催化劑能以很高的非對映立體選擇性 (94% 到產(chǎn)物。 )of 996 年，加拿大的 組研究了二氫吲哚重氮酰胺的 代基對 卡賓插入反應的影響。當 X= ， 能以很高的產(chǎn)率得到 1,2-a結(jié)構(gòu)，而當 X = 得到了金屬卡賓對 X 的插入反應。 )of a 001 年， 美國的 組報道了一個醋酸銠 ()催化的 -(苯亞磺基 )乙酰胺對碳氫鍵的插入反應，以很高的選擇性得到了 構(gòu)的產(chǎn)物。由于重氮底物末端帶有苯亞磺基，它不但改變了金屬卡賓中心的電子云密度而且由于插入過程中的空間位阻效應，所以 能以 很高的區(qū)域選擇性得到了產(chǎn)物。 蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 I)H ( 001 年， 美國的 組報道了一個 催化的 到了手性的二氫苯并呋喃結(jié)構(gòu)骨架。 H of 003 年， 美國的 組詳細的研究了氮原子保護基對銠催化的 -(苯亞磺基 )乙酰胺的插入反應的影響。經(jīng)過一系列的嘗試最后發(fā)現(xiàn) 2,4,6好的保護基團，能夠以最好的區(qū)域選擇性和化學選擇性得到單一構(gòu)型的產(chǎn)物。并且他們應用該反應全合成了 h(H 004 年， 英國的 組報道了一個 醋酸銠 ()催化的卡賓對硫原子鄰位碳氫鍵的插入反應，以很高的選擇性得到了插入反應產(chǎn)物，這是 由于 使用含有張力的底物避免了葉里德反應的發(fā)生。 蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 I)H to of 004 年， 英國的 組全文報道了一個 銠催化的卡賓對含有雙鍵的氧原子鄰位碳氫鍵的插入反應和環(huán)丙烷化反應的影響因素，他們發(fā)現(xiàn)使用缺電子的銠催化劑傾向于環(huán)丙烷化反應。除此之外，他們還發(fā)現(xiàn)了了一個不同尋常的插入產(chǎn)物，缺電子的銠催化劑 也 傾向于生成該產(chǎn)物，它們通過氘代標記實驗研究了機理。 of of -H of 005年， 葡萄牙的 酸銠 ()催化的卡賓對碳氫鍵的插入反應 ， 很簡單很有效 地 實現(xiàn)了催化劑的循環(huán)使用，最高可達到 11 次。該反應 能夠 選擇性的進行碳氫鍵的插入，而沒有進行氧氫鍵的插入反應，主要是由于生成了疏水性卡賓中間體。 I)H of in 005 年， 加拿大的 組報道了一個雙三甲基硅作為氮原子保護基團，來有效的調(diào)控銠催化的重氮酰胺對碳氫鍵的插入反應。對于直鏈的重氮酰胺，碳蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 氫鍵插入反應的區(qū)域選擇性主要由 對于支鏈的重氮酰胺來說，碳氫鍵插入反應的區(qū)域選擇性主要由酰胺的構(gòu)型和微妙但很重要的卡賓的電子效應控制。 as an in I)of 2005 年，香港大學的 7 小組報道了一個釕催化的卡賓對碳氫鍵的插入反應，以很高的產(chǎn)率得到了順式 反應使用 2 作為催化劑，不需要緩慢滴加重氮化合物，也不需要惰性氣體的氛圍。當?shù)孜镏型瑫r存在芐基和苯基保護時，該反應優(yōu)先選擇對芳環(huán)碳氫鍵的插入反應。作者還嘗試加入手性配體來誘導光學純的產(chǎn)物使， 但是 僅得到了 50%的 。 H 州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 2005 年，北京大學的 組報道了一個銠催化 的 到了不同尋常的 1,3 碳氫鍵插入的產(chǎn)物。這是 由于引入對甲苯磺?；鶑亩璧K了 1,2存在 1,3 碳氫鍵插入反應和 1,5 碳氫鍵插入反應競爭時，缺電子的銠催化劑有利于生成 1,3 碳氫鍵插入的產(chǎn)物。 ,3 CH h(006 年， 葡萄牙 的 組全文報道了一個水相中，銠催化 應生成 過詳細的研究，他們發(fā)現(xiàn)催化劑的結(jié)構(gòu)和酰胺的疏水性決定是進行碳氫鍵的插入反應還是進行氧氫鍵的插入反應。合理的平衡這些影響因素得到疏水性環(huán)境的卡賓將避免氧氫鍵的插入反應。 I)of in 007 年， 美國的 組報道了一個銠催化 重氮乙酸乙酯對碳氫鍵的插入反應選擇性的得到了不易得到六 元 環(huán)的砜類和磺酸酯結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。這可能是由于硫原子的鍵長和鍵角和碳原子的不同，從而得到了六元環(huán)結(jié)構(gòu)而非五元環(huán)結(jié)構(gòu)。 of 州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 I)H 009 年， 西 班牙的 P組報道了一個 化 的 卡賓對碳氫鍵的插入反應，以很高的產(chǎn)率得到了內(nèi)酯和內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的化 合物。 者 至更好。 of by H 010 年，愛爾蘭的 組報道了一個手性銅 /雙噁唑啉催化的分子間的 不對稱插入反應，得到了一系列手性砜類化合物。不同尋常的是該反應生成了一系列六元環(huán)的產(chǎn)物，而以前報道的卡賓插入反應通常優(yōu)先形成五元環(huán)產(chǎn)物。但是當碳鏈不夠長時，形不成六元環(huán)產(chǎn)物時會得到中等 的五元環(huán)產(chǎn)物，作者想通過緩慢滴加或者微波輔助反應的方式提高五元環(huán)的 是都沒有成功。很明顯，這是由于形成五元環(huán)或六元環(huán)的過渡態(tài)的構(gòu)型和立體效應不同。 蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 -H 011 年，愛爾蘭的 組報道了銅 /雙噁唑啉催化分子間 插入反應，取得了 82%的 的環(huán)戊酮類產(chǎn)物，這是到目前為止通過卡賓對 的插入反應合成環(huán)戊酮衍生物最好的 。 H 012 年，香港科技大學的 4 小組報道了一個釕催化的重氮 反應使用 2 作為催化劑，以很高選擇性得到了烯基氧化吲哚的結(jié)構(gòu)骨架。氘代動力學數(shù)據(jù) (kH/ 1)表明芳環(huán)的碳氫鍵斷裂不是決速步，機理可能涉及到環(huán)丙烷化過程，然后再開環(huán)。 of 012 年 ， 香港大學的 組首次報道了一個 Ru(催化的卡賓對一級碳氫鍵的插入反應。作 者通過 算表明，三氟乙酸基的空間位阻和釕卡賓的構(gòu)型使得一級碳氫鍵更接近卡賓，從而能夠高效的 進行一級碳氫鍵的插入反應 。 H 州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 2012 年， 美國的 6 小組報道了一個銠催化芐位含有取代基的 反應使用 三苯基乙酸銠二聚體 ()和 作為催化劑，選擇性的得到了天然產(chǎn)物中常見的二氫化萘的結(jié)構(gòu)骨架。 I)-H 012 年，葡萄牙的 組報道了一個手性天然氨基酸銠催化劑，在水相中催化分子間 得了中等的 。該催化劑 可以 通過天然氨基酸和醋酸銠在水相中交換很簡單地制備得到。由于銠催化劑在水相中溶解性比較差，從而很容易回收利用催化劑，作者指出催化劑循環(huán)使用 7 次都不會降低產(chǎn)率和 。 -H in by I) 渡金屬催化的分子間 的插入反應 1974 年， 美國的 組第一次報道了一個銅催化 的重氮乙酸乙酯和重氮苯乙酮對環(huán)己烷碳氫鍵的插入反應。該反應使用氯化亞銅或者硫酸銅為催化劑，以很低的產(chǎn)率 (9%得到了插入產(chǎn)物。 of 州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 1976 年， 組報道了一個銅催化的重氮丙二酸二甲酯對烯丙基碳氫鍵的插入反應。該反應使用 Cu( 或者 P(催化劑，以很低的產(chǎn)率得到了插入產(chǎn)物。 1981 年， 組取得了突破性進展，它們報道了一個三氟乙酸銠催化的重氮乙酸乙酯和直連烷烴和環(huán)狀烷烴的插入反應。該反應優(yōu)先選擇長鏈的烷烴進行插入反應。并且該插入反應的選擇性取決于重氮化合物的烷氧基基團和銠催化劑的陰離子。 1982 年， 組報道了一個 銠卟啉 催化的重氮乙酸乙酯對直連烷烴的插入反應。 1997 年，美國的 組報道了一個 催化的芳基重氮乙酸甲酯對烷烴和含氧烷烴的碳氫鍵的不對稱插入反應 ，以很高的 得到產(chǎn)物。作者指出，降低反應的溫度能夠提高反應的 ，但是降低了反應的產(chǎn)率。 -H 999 年，美國的 組報道了一個 催化的烯基重氮乙酸甲酯對環(huán)己二烯的碳氫鍵的不對稱插入反應，以很高的 得到了產(chǎn)物，并且以該方法為核心反應合成了 (+)作者認為首先進行碳氫鍵插入反應，接著經(jīng)過 排從而得到產(chǎn)物。 -H 999 年，該小組 44 又報道了一個 催化的芳基重氮乙酸甲酯對烯丙基硅醚的碳氫鍵的插入反應，以很高的 和 得到了產(chǎn)物。 蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 -H 999 年，該小組 45 又報道了一個 催化的芳基重氮乙酸甲酯對環(huán)狀氮 護的胺的 位碳氫鍵的不對稱插入反應，以很高的 和 得到了一次插入的產(chǎn)物。當溶劑由己烷換為 2,32 -H 999 年，美國的 組報道了一個銠催化的芳基重氮乙酸甲酯對環(huán)狀氮 護的哌啶的碳氫鍵的插入反應。該反應使用 為催化劑，以很高的 和 得到了產(chǎn)物。 -H 000 年，美國的 組詳細研究了一個 催化的芳基重氮乙酸甲酯對烷烴和四氫呋喃的碳氫鍵的插入反應。該反應有很強的化學選擇性，優(yōu)先選擇二級和三級的碳氫鍵。同時作者也發(fā)現(xiàn)，當體系中同時存在烷烴和四氫呋喃時，卡賓插入更易選擇四氫呋喃的氧原子 位的碳氫鍵。 作者指出芳基重氮乙酸酯比傳統(tǒng)的重氮乙酸乙酯能夠得到更高反應的 且降低了副產(chǎn)物卡賓的二聚體的生成。如果使用脫氣的溶劑，也可以使反蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 應的溫度降低。當芳基重氮乙酸甲酯換為乙酯，異丙酯時，就會降低 。該反應由于對空間位阻比較敏感，所以不適用鄰位取代的芳基重氮 乙酸甲酯。 -H of 年，該小組 48 又報道了一個銠催化的芳基重氮乙酸甲酯對環(huán)庚三烯的烯丙基碳氫鍵的插入反應。該反應使用 為催化劑，以很高的 得到了插入反應產(chǎn)物。作者認為反應機理經(jīng)歷了碳氫鍵的插入反應接著進行了 -H 000 年， 瑞士的 Mu組研究銠催化的重氮乙酸乙酯如何選擇性的進行環(huán)丙烷化反應和碳氫鍵插入反應。作者指出當重氮化合物帶有給電子的取代基如： 應傾向于插入反應。而且缺電子的銠催化劑也傾向于插入反應。 h(001 年，美國的 組報道了一個 催化的芳基重氮乙酸甲酯對烯醇硅醚碳氫鍵的插入反應，以很高的 得到了插入反應產(chǎn)物。 蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 -H of 年，該小組 51 又報道了一個 催化的芳基重氮乙酸甲酯對烯丙基的碳氫鍵的插入反應，以很高的 得到了插入反應產(chǎn)物。作者指出為了很好的控制立體選擇性，必須在亞甲基的位置引入兩個大小差別特別大的取代基。 H 2002 年， 西班牙的 Pe組首次報道了一個高產(chǎn)率的銅催化的重氮乙酸乙酯對環(huán)狀烷烴的碳氫鍵的插入反應。該反應篩選了一系列的配體，最后發(fā)現(xiàn)為催化劑活性最高。對于活性比較低的底物如烷烴需要緩慢滴加重氮乙酸乙酯，而活性比較高的底物如：四氫呋喃，則需要快速滴加， 緩慢 滴加會產(chǎn)生副反應。他們還發(fā)現(xiàn)五元環(huán)比六元環(huán)的醚類底物活性高，一個氧原子比兩個氧原子的活性高。 . 47 003 年，有意思的是 Pe組將 化劑的配體 上的取代基 由 r 時，不但活性低的環(huán)狀烷烴的產(chǎn)率由 54%提高到 90%，而且以前轉(zhuǎn)化率小于 10%的非環(huán)狀烷烴也能夠很好地反應，這可能是由于吸電子的配體增加了金屬卡賓中間體的親電性，從而提高了反應活性。對于非環(huán)狀烷烴來說，插入反應優(yōu)先選擇三級碳氫鍵，接著二級碳氫鍵 但是 沒有觀察到一級碳氫鍵的插入產(chǎn)物。插入反應的選擇性取決于烷烴的電子效應和空間位阻效應。例如 用 13為底物時，溴原子 相連 的三級碳氫鍵和二級碳氫鍵完全失去活性；當亞甲基連上末端甲基時，它可以很好地活化，但是 當亞甲基連上直鏈烷烴時就會降低蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 活性。 2003 年， 西班牙的 Pe組使用 為催化劑進一步將該反應的底物 范圍 擴展到甲基醚， 從而 使得一級碳氫鍵也可以發(fā)生插入反應。 2003 年，美國的 組報道了一個固載的手性銠催化的芳基重氮乙酸甲酯對一系列氫鍵的插入反應。該反應使用固載 為催化劑，以很高的光學選擇性得到了插入反應產(chǎn)物。 -H 2004 年， 美國的 組報道了一個 化重氮乙酸乙酯對環(huán)狀和非環(huán)狀的碳氫鍵和氧原子鄰位的碳氫鍵的插入反應。對于開鏈烷烴，銀催化劑比 Pe組 報道的銅催化劑的活性更高。但是對于醚類底物，銀催化劑則不如Pe組 報道的銅催化劑，這可能是由于醚類分子優(yōu)先和銀催化劑配位，從而降低了銀催化劑生成卡賓中間體的速率。 004 年，美國的 組報道了一個 銠催化的烯基重氮乙酸甲酯對 1,2氫鍵的插入反應，以很高的光學選擇性得到了插入反應產(chǎn)物。該反應很高的 非對映選擇性 可能是涉及了復雜的機理，并非簡單的碳氫鍵插入反應機理。這個復雜的機理可能先進行碳氫鍵活化，然后 排，蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 最后在反 排，從而得到產(chǎn)物。 H ,2005 年， 西班牙的 Pe組報道了 化重氮乙酸乙酯對飽和碳氫鍵的插入反應。該反應除了對三級碳氫鍵和二級碳氫鍵插入之外，還對一級碳氫鍵進行了插入反應（支鏈的烷烴可達 40直鏈的烷烴達到 25%）。這可能是由于催化劑的親電性增強以及催化劑的空間位阻共同導致了對一級碳氫鍵的插入反應。 of -H of 006 年，德國 組報道了一個銠催化的 應完成后經(jīng)過 化，得到了多取代芳基化合物。該反應的底物二氫芳基化合物通過鈷催化的 應能夠非常容易制備。就反應活性而言，三取代的底物比四取代 的底物產(chǎn)率高。 on 006 年， 西班牙 Pe組研究含有氮雜環(huán)卡賓配體的金和銅催化劑催化的重氮乙酸乙酯對碳氫鍵的插入反應。他們通過實驗發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，金卡賓催化劑選擇性的得到了一級碳氫鍵的插入產(chǎn)物可達到 83%（這是到目前為止最好的選擇性），而銅卡賓催化劑則得到了三級碳氫鍵的插入產(chǎn)物。作者通過對照試驗表明，銅催化劑和金催化劑的催化口袋都相似，所以這種選擇性主要歸因于催化劑的電蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 子效應。接著作者詳細的研究了金催化 的卡賓 對一級碳氫鍵的插入反應，發(fā)現(xiàn)氮雜環(huán)卡賓結(jié)構(gòu)和催化劑的陰離子對反應的選擇性都有影響， 最好的卡賓配體， 最好的氯離子攫取劑。 of on in DA -H ,3007 年，西班牙的 組報道了一個簡潔高效的非均相銅催化的卡賓對 CH 鍵 不對稱 插入反應。它們使用很容易得到的固載的 u 催化劑催化卡賓的 不對稱 CH 插入反應，取得了 88%的 。這種固載不僅能夠回收和重新利用手性催化劑，而且作者認為是由于二維固載的限域效應從而提高了光學選擇性。 of a H 007 年，美國的 組研究了一個手性銠催化的如何選擇性的實現(xiàn)芳基重氮乙酸甲酯對烯烴的插入反應和環(huán)丙烷化反應。作者認為，反式雙鍵；缺電子的重氮底物；空間上擁擠的手性銠催化劑，都容易得到碳氫鍵插入反應。反之，容易得到環(huán)丙烷化反應。 H 州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 2008 年， 美國的 組報道了一個銅 ， 銀 ， 鐵 卟啉 催化的重氮化合物對芳基碳氫鍵和烷烴的碳氫鍵插入反應，但是這些催化劑對芳基碳氫鍵和芐位碳氫鍵 的 選擇性不高。由于 l 催化劑很容易制備和購買，所以他們進一步用其作為催化劑詳細的研究了 均三甲苯插入反應。在 l 催化的 氮化合物是一級反應速率 ， 這表明重氮化合物配位到鐵催化劑是決速步。并且氘代動力學數(shù)據(jù) D = 生成了產(chǎn)物。 -H 2008 年，香港大學的 組報道了一個非同尋常的手性銠催化的芳基 重氮乙酸甲酯選擇性的插入到烷烴的一級碳氫鍵的反應，該反應使用Rh(e(做為催化劑一級碳氫鍵和二級碳氫鍵的反應比例最高可達到 。當使用手性催化劑 4(時， 能 以很高的 得插入反應的產(chǎn)物。而且這兩個催化劑還可以回收循環(huán)利用，最多可以用 5 次。 Rh(e( 4( 蘭州大學博士研究生學位論 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 2009 年，日本的 組第一次報道了一個銥西弗堿 (化的簡單的 四氫呋喃 的插入反應。它們用大位阻的配體阻礙了 而成功地完成了 不對稱插入反應。但是該反應不適用于鄰位取代的芳基重氮乙酸乙酯。 -H HF 009 年， 美國的 組研究了配體對銀催化的重氮乙酸乙酯對碳氫鍵插 入 反 應 的 影 響 。 他 們 合 成 出 了 -(z)32，-(z)32， ,5-(，,5-(2四種銀催化劑，考察了配體對一級碳氫鍵插入 反應的影響，最終得出結(jié)論發(fā)現(xiàn)缺電子的配體，以及大位阻的配體都傾向于一級碳氫鍵插入反應，最好的結(jié)果可達到 79:21。而且還實現(xiàn)了 ,5-(2 化劑的循環(huán)使用，最多可以重復使用到六次。 in H in 010 年，日本的 組報道了銅催化的 路易斯酸催化的碳氫鍵官能團化反應構(gòu)建氧化吲哚結(jié)構(gòu)的研究 碳氫鍵的插入反應 。 反應剛開始 ， 9%，而其它的苯胺例如 ： 基 )只得到 35%的產(chǎn)率。這種結(jié)果表明可能底物作為配體影響反應的進行。后來作者用 大的提高了 基 )73%)。對于重氮化合物而言，苯環(huán)上帶有給電子基團（如甲氧基）比吸電子基團（如氯原子）好（ 86% 6%）。重氮酯基也對反應影響比較大，如乙酯 (64%)，芐酯 (31%)。 I) ,010 年，美國的 組報道了 催化的