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摘 要

烯烃的双官能团化反应可以仅用一步就合成具有多个位点的反应产物，经过此步可合成多种多样的化合物。可参与双官能团化反应的催化剂种类繁多，有机光催化剂是一种新型的绿色能源，污染小，效率高，具有很好的应用前景。本文通过大量文献查找，实验设计，进行了多次不同实验的尝试，最终合成了具有高效催化效率的光催化剂5,10-diphenyl-5,10-dihydrophenazine。以此为催化剂进一步合成了无金属残留的2,2-二甲基-4-（甲基（苯基）氨基）-4-苯基丁酸乙酯。

关键词：有机光催化 烯烃的双官能团化 光催化剂 无金属残留

Photocatalytic organic catalytic atom transfer radical addition reaction

Abstract

The difunctionalization of an olefin can synthesize a reaction product having a plurality of sites in only one step, and a variety of compounds can be synthesized through this step. There are many kinds of catalysts that can participate in the difunctionalization reaction. The organic photocatalyst is a new type of green energy source with low pollution and high efficiency, and has a good application prospect. In this paper, through a large number of literature search, experimental design, several different experiments were carried out, and finally a photocatalyst 5,10-diphenyl-5,10-dihydrophenazine with high catalytic efficiency was synthesized.Ethyl2,2-dimethyl-4-(methyl(phenyl)amino)-4-phenylbutanoate without metal residue was further synthesized by using this as a catalyst.

Key Words: Organic photocatalytic difunctionalization of olefins

Photocatalyst without metal residues

目录

光调节有机催化原子转移自由基添加反应 2

摘 要 2

第一章 绪论 4

1.1 烯烃双官能化

1.1.1 以铜为代表的金属催化剂

1.1.2以其他的过渡金属作为催化剂

1.1.3以非金属试剂作为催化剂

1.2 有机光催化

1.2.1 有机光催化的应用

1.2.2光催化剂的前景及潜在问题

1.3 课题的提出与意义

第二章 (有机光催化剂)的合成方法 8

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂及仪器

2.2.2 实验步骤

2.2.3 表征方法

第三章 光调节有机催化烯烃三组分碳胺化反应 18

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

第四章 总结与展望 24

4.1全文总结

4.2研究展望

参考文献 25

感谢 26

第一章 绪论

有机小分子流线型结构方法的发明对于有机化学的进步是必不可少。介于C-N键在生物活性分子中无处不在，改进胺的合成方法是一个重要的挑战.双官能化烯烃可直接获得复杂的分子框架，否则需要多个合成操作来组装。烯烃的碳胺化作用是其中的重要子集反应，从而使得碳和碳氮官能团被同时引入进入可获得的烯烃框架。烯烃的双官能团化反应可以一步合成具有多个位点的产物，是一类重要的有机合成反应。该反应需要有效的催化剂，近些年，已经陆续发现了金属催化剂，过渡金属催化剂，以及有机小分子催化剂。本文旨在通过化学反应合成具有高效催化效益的有机小分子催化剂，从而实现合成无金属残留的可用于医药行业的产物。

1.1 烯烃双官能化

烯烃的双官能化反应是一种非常重要的有机反应。该反应不仅可以通过高效经济的方法仅用一步就合成多个位点反应产物，而且为构建多种多样的化学结提供了更丰富的可能性，同时经过这种反应可以合成非常多具有药物和生物活性的化合物。近些年来，烯烃的双官能团化反应得到了飞速的发展，据报道：应用Pd、Fe、Rh、Ag、Cu、Au等金属以及一些有机小分子作为催化剂可使反应充分高效；与此同时非金属试剂异军突起，由于其具有低毒性，价格低廉，绿色高效的优势，在烯烃双官能团化反应的催化剂研究中成为重要的一个方向。^【1】

1.1.1 以铜为代表的金属催化剂

Cu作为金属催化剂被广泛使用。

1. 烯烃的二氨化反应^[2]：2018 年，在铜催化下 β,γ-不饱和腙的二氨化反应被报道了，外部氮源为简单的胺，氧化剂为DMSO ，在温和的反应条件下生成吡唑啉类化合物，通过此类反应生成的产物在有机合成及药物中都具有重要作用。

1. 烯烃的氨基烷基化^[3] ：2017，一种新的伯胺和α-溴代烷基酯与铜催化烯烃发生串联环化反应被报道，合成了多取代的吡咯烷-2-酮。该反应一次形成三个新的化学键，包括两个 C-N 键和一个 C-C 键，是首个三组分的[2 2 1]成环的烯烃的双官能团化反应，包括酰胺化反应和氨基烷基化反应。

1.1.2以其他的过渡金属作为催化剂

人们对于过渡金属作催化剂催化烯烃双官能团化反应的热衷从未停止，由于其极其显著的高效性，人们持续的关注着这个方面，不断提出新策略，不断发现新颖的底物，并且不断有新的机理被提出，被验证，都在促进这一方向的飞速前进，近些年人们对这个方向的研究更为迫切。

1. 在2016年，由乃春与铑催化过的烯烃发生双官能团化反应被报道，这个反应以极其高效的产率产生了二氨化产以及氨氧化产物，反应首先合成了氮杂环丙烷，之后再由乃春与铑键合用来诱导发生亲核开环反应^[4]。

（2）2017年，由锰作催化剂催化的烯烃二氯化反应被报道，利用这种方法，我们可以通过简便的方法，高效并且可以可持续的获得许多种邻二氯化合物，尤其是获得含有像醇、硫化物、胺、醛等此类有氧化活性的官能团的烯烃，进而转化为有很高的化学选择性的邻二氯化合物。该反应的主要能源为电，副产物为Mg(OAc)₂ 和氢气^[5]。

1.1.3以非金属试剂作为催化剂

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