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研究生: 蔡宗諭
TSAI,TZUNG-YU
論文名稱: 掌性含氮雜環碳烯-鎳對碳-氫鍵官能基化 之鏡像選擇性研究
Chiral N‑Heterocyclic Carbene Ligand Enabled Nickel(0) Catalyzed Enantioselective C-H Bonds Functionalization.
指導教授: 王朝諺
Tiow-Gan Ong
口試委員: 王正中
Wang, Cheng-Chung
何郡軒
Jinn-Hsuan Ho
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 化學工程系
Department of Chemical Engineering
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 194
中文關鍵詞: 不對稱催化掌性含氮雜環碳烯碳氫活化反應鏡像選擇性
外文關鍵詞: Chiral N-Heterocyclic Carbenes, nickel, C-H bond activation, enantioselectivity, Asymmetric Catalysis
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由於含氮雜環碳烯 (N-Heterocyclic Carbenes)在近來的應用越來越廣泛,不僅僅在結構錯化合物上,對於掌性的含氮雜環碳烯的應用也有許多的探討,但是以鎳金屬進行碳氫活化之不對稱催化的研究,卻少有人探討。
在本篇論文,我們設計新型掌性含氮雜環碳烯 (NHC),以新的合成路徑,得到的掌性對稱及不對稱結構的NHC,進行鎳(0)金屬碳氫活化。這是第一個以鎳金屬-掌性碳稀催化系統,針對苯并咪唑及其衍生物的碳-氫鍵活化,並引入各種烯烴進行一系列催化加成反應,得到具有鏡像選擇性的產物,並探討在一系列掌性NHC催化下,對於其反應性和鏡像選擇性的影響,進而觀察對稱與非對稱掌性NHC對於碳氫鍵活化下的比較。除此之外,我們也嘗試變溫進行反應,比較不同溫度下,反應性和鏡像選擇性的趨勢變化。


Because N-Heterocyclic Carbenes (NHC) have been widely used nowadays, there are more and more studies not only on structural complex compounds, but also on the application of chiral N-Heterocyclic Carbenes. However, few studies have noted the chiral ligand enabled nickel (0)’s role in catalyzing enantioselective C-H bonds functionalization.
In our study, we design a new type of chiral N-Heterocyclic Carbenes . With a new synthetic pathway, we obtain the symmetric and asymmetric structure of NHC and use it for Ni (0) C-H bond activation. This is the first nickel metal-chiral carbene catalytic system for the activation of benzimidazole and the C-H bonds of its derivatives. With the introduction of various olefins for a series of catalytic addition reactions, we obtain the products with enantioselectivity. Under a series of chiral NHC catalysis, we investigate the effect of their reactivity and enantioselectivity and further observe the symmetric and asymmetric chiral NHC by comparing their C-H bond activation. In addition, we also investigate how temperature change in the reaction affects the trends in reactivity and enantioselectivity.

摘要 I Abstract II 誌謝 III 簡稱對照表 V 圖目錄 IX 式目錄 XI 表目錄 XIV 附圖目錄 XV 第一章 緒論 1 1-1. 前言 1 1-2. 碳烯 2 1-2-1. 含氮雜環碳烯 5 1-3. 掌性含氮雜環碳烯 8 1-3-1. 含氮雜環碳烯氮上的取代基包含掌性中心 9 1-3-2. 在氮雜環中含有掌性中心的NHC配位基 12 1-3-3. 釕催化環合歧化反應之對映選擇性探討 14 1-4. 碳-氫鍵活化反應 15 1-4-1. 螯合輔助碳-氫鍵活化 15 1-4-2. 酸性氫的碳-氫鍵活化 17 1-4-3. 位向選擇性加成 21 第二章 研究動機 22 第三章 結果與討論 25 3-1. 對稱掌性含氮雜環碳烯配位體的合成與探討 25 3-1-1. 對稱掌性含氮雜環碳烯配位體的合成衍生 30 3-1-2. 對稱掌性含氮雜環碳烯配位體的合成困境 31 3-2. 非對稱掌性含氮雜環碳烯配位基的合成與探討 33 3-3. 掌性含氮雜環碳烯配位基的應用-鎳碳氫官能基化 37 3-4. 低溫下碳氫鍵活化 39 3-4-1. 低溫下1-苯并咪唑與4-甲基苯乙烯的碳氫鍵活化之最佳化 39 3-4-2. 低溫下1-甲基苯并咪唑與苯乙烯衍生物進行碳氫鍵活化之反應性 42 3-4-3. 低溫下苯并咪唑衍生物與4-甲基苯乙烯進行碳氫鍵活化之反應性 44 3-5. 高溫下碳氫鍵活化 46 3-5-1. 高溫下1-甲基苯并咪唑與4-甲基苯乙烯的碳氫鍵活化之最佳化 46 3-5-2. 高溫下1-甲基苯并咪唑與苯乙烯衍生物的碳氫鍵活化之反應性 48 3-5-3. 高溫下苯并咪唑衍生物與4-甲基苯乙烯的碳氫鍵活化之反應性 50 3-6. 變溫下1-苯基苯并咪唑與4-甲基苯乙烯的碳氫鍵活化之反應性 53 第四章 結論 55 第五章 實驗內容 57 5-1. 儀器 57 5-1-1. 核磁共振儀 (nuclear magnetic resonance spectrometer) 57 5-1-2. 高解析度磁場式質譜儀 (high resolution magnetic sector mass spectrometer) 57 5-1-3. 高效液相層析法儀(high performance liquid chromatography) 58 5-1-4. 旋光度儀(optical rotations) 58 5-2. 藥品 58 5-3. 實驗步驟 59 5-3-1. 一般步驟製備掌性NHC 59 5-3-2. 一般步驟進行催化 (A) 84 第六章 參考文獻 124 化合物光譜圖 127

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無法下載圖示 全文公開日期 2022/07/26 (校內網路)
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全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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