摘要
近年来，碳氮材料作为一类制备简单、性能卓越的新型有机功能材料，被广泛用于电化学、材料等领域。但将其作为金属有机载体用于催化有机合成反应的报道较少。本文通过简便方法制备了一种Cu/C3N4材料，并将其作为催化剂实现了端炔的对称和非对称偶联反应以及醛、炔、四氢异喹啉三组分偶联反应。 首先，本文采用物理球磨的方法将前驱体三聚氰胺和醋酸铜球磨均匀，之后通过550℃高温煅烧制备得到相应Cu/C3N4材料。 其次，通过TEM，XRD，XPS等对所制备的材料进行结构表征。结果表明，铜主要以零价铜的形式与载体C3N4形成一种复合物，同时保留了C3N4的薄层石墨烯状结构。本文研究了以上述Cu/C3N4材料作为催化剂催化的有机合成反应。具体如下： （1）室温下，低毒性溶剂中，Cu/C3N4催化的Glaser-Hay偶联反应 以Cu/C3N4作为催化剂，氢氧化钾作为碱，异丙醇作为溶剂或添加剂，氧气氛、室温下高效地实现了端炔的对称和非对称偶联反应。该催化体系条件温和，仅需要微量异丙醇作为添加剂即可获得定量的苯乙炔自偶联收率；对于端炔交叉偶联反应，也有较高收率；并且催化剂可以循环使用10次，其催化性能基本不变。 （2）Cu/C3N4催化的醛、炔、四氢异喹啉三组分（A3）偶联反应 基于上述Cu/C3N4催化的Glaser-Hay偶联反应，发展了一种合成C-1取代四氢异喹啉类化合物的A3反应。以Cu/C3N4作为催化剂，分子筛作为除水剂，甲苯溶液中制备得到C-1取代四氢异喹啉类化合物。该反应的底物适应性较好，产物收率高；催化剂在循环使用5次之后，其催化效率并没有出现明显降低。 综上所述，本文通过简单、廉价的方式制得Cu/C3N4催化剂，高效、绿色地实现了Glaser-Hay偶联反应以及A3反应，且均具有良好的官能团容忍性和底物适应性。
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