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醌类衍生物作为有机化学中历史悠久的氧化还原物质,被开发应用于多个研究领域,例如C-H活化反应、药物化学、天然产物、染料与配体合成等方向。因其空间结构的电子特性,醌类化合物常在有机合成中扮演着化学计量氧化剂、配体等角色,但很少被用于胺类小分子的仿生催化中。因此,利用醌类衍生物在氧化过程中的电子转移、质子传递的功能,对其环上取代基电子效应和位阻效应进行探究测试,开发出温和条件下以分子氧为氧化助剂的反应体系是醌催化应用的首要目标。考虑到均相催化的特点,活性醌在发挥催化效果后往往失去原本的稳定剂结构而以酚醌、亚氨基醌等反应中间体的形式存在,难以捕捉跟踪反应历程,且催化体系的均相性增加了有机物的溶解,使目标产物分离的工作量变大及催化剂回收的难度提高。本课题致力于合成制备具有催化活性的醌类衍生物,并且开发出负载醌催化的的绿色非均相体系。主要研究思路与内容总结如下:(1)首先,本文合成了一种具有生物抗癌活性且热稳定性极好的多环型醌结构,并将其成功接枝到氯甲基聚苯乙烯微球表面,首次成功制备出一种可回收型醌催化剂HBND-MR。通过FT-IR、SEM、EDX、XPS、EA等表征手段证明了负载的成功。这一负载型醌可以在无金属无碱醇溶剂体系中有效作用于胺-胺的偶联反应,得到亚胺类生命中间体,因此具有仿生催化特性。对反应机理提出猜测的基础上,利用动力学实验验证了反应中间体的可能性。(2)其次,在前期工作的基础上,本课题在筛选催化剂的过程中成功将2-羟基-3-氯-1,4-萘醌应用于苄胺与苯乙酮的脱氢偶联反应中,得到2,4,6-三苯基吡啶化合物。为了减少催化剂中间体的干扰也将其进行负载进而得到非均相催化剂NQ-MR,并且通过一系列表征,如FT-IR、EDX、XPS等分析出接枝化学键的存在,实现了绿色条件下的仿生合成取代吡啶的工作,同时该体系具有良好的循环利用性能以及放大试验的开发潜能。后期试验了负载醌催化反应的底物普适性,拓宽了反应范围。通过关键中间体的捕获试验提出两种可能的反应机制,确立了这一新型醌催化的作用机理。(3)最后,本文设计将固载于官能化聚合物树脂表面的4,4’-二羟基-2,2’-联吡啶作为Cu(II)的一侧配位端,且在具有氧化还原醌基团的1,10-菲啰啉-5,6-二酮配体的参与下,制备出一种非均相双功能化配合物催化剂MR-Cu(II)。接着通过FT-IR、SEM、EDX、XPS等表征手段对新开发的固载型铜配合物催化剂进行了表征分析,并将其应用于胺类底物的借氢反应中,取得了较好的催化效果并提高了产物分离效率。最后提出反应机理并设计验证试验得到反应途径,同时该催化剂具有良好的循环利用性能。