双核镁化合物的合成、结构与催化季先科反应研究
2021-08-31郭志强庞腾飞王亚空魏学红
郭志强,庞腾飞,王亚空,魏学红
(1. 山西大学 大型科学仪器中心,山西 太原 030006;2. 山西大学 化学化工学院,山西 太原 030006)
酯类化合物是一类重要的化工产品,在香料、染料、涂料、溶剂、医药、食品等领域具有非常重要的实用价值。目前,工业生产方法普遍存在着大量废弃物的产生,造成环境污染,反应可逆,产率及原子经济性低等问题。季先科反应(Tishchenko Reaction)作为经典的原子经济性酯化反应,从1887 年首次报道起[1],便受到国内外化学家的极大关注,直到今天,有关季先科反应的催化剂合成、方法研究依然热度不减[2-10]。然而,导致其始终不能成为合成酯类化合物实用方法的主要原因,就是它只能用作偶合两分子相同的醛,当采用两种不同的醛类化合物作为反应底物时,高选择性的催化合成单一的酯类化合物相对困难。开发合成高效、廉价、选择性高的交叉偶合季先科反应催化剂迫在眉睫。

式1 氨基吡咯双核镁化合物的合成Scheme 1 Synthetic route of binuclear magnesium compound bearing aminopyrrolyl ligand
事实上,化学家一直在尝试通过分子间交叉偶合季先科反应制备单一的酯类化合物,如,Sensuke Ogoshi 教授及其合作者在2011 年首次报道了零价镍(Ni(cod)2/SIPr)催化剂不仅对芳香醛和脂肪醛的季先科反应均具有较好的活性,而且对脂肪醛和芳香醛的交叉缩合季先科反应具有较高的选择性,能够高选择性地生成单一酯类化合物,同时对反应机理也进行了较为详细的探讨,开辟了交叉缩合季先科反应的新纪元[10]。随后,中国科学技术大学傅尧课题组通过密度泛函理论计算解释了上述零价镍催化交叉偶联季先科反应的机理[11],认为单羰基活化(MCA)机理是最有利的反应机理,氧化加成是速率决定步。……