含氮杂环衍生双齿配体及其铜和钯配合物的合成、表征与催化研究

摘要

含氮杂环衍生配体具有高的配位能力和多变的结构组合，可以与过渡金属形成单齿、双齿、三齿、以及多齿配合物，此类配合物稳定性高且具有良好的催化活性，所以含氮杂环金属配合物在金属有机化学领域备受关注。本文主要研究含氮杂环衍生双齿配体及其铜和钯配合物的合成、表征与催化研究。
　　本论文包含以下三个部分：
　　第1部分前言
　　本章介绍了含氮杂环衍生配体及其铜和钯配合物的最新研究进展。
　　第2部分 N, O-双齿配体及其铜和钯配合物的合成、表征与催化研究
　　1．以2-氯甲基吡啶盐酸盐、4-氯甲基噻唑盐酸盐为原料，分别与四氢吡咯、吗啡啉反应，合成了 N, O-双齿配体 N-(2-pyridylmethyl)pyrrolidine-N-oxide(L1)、N-(2-pyridylmethyl)morpholin-N-oxide(L2)、 N-(4-thiazolylmethyl)pyrrolidine-N-oxide(L3)、N-(4-thiazolylmethyl)morpholin-N-oxide(L4)。并且使用熔点、核磁共振、元素分析以及红外光谱对其结构进行表征。
　　2．以L1、L2、L3、L4为配体与二氯化铜反应，制备了铜配合物1、2、3、4，通过熔点、X-射线单晶衍射、元素分析以及红外光谱对铜配合物进行了表征。四个铜配合物在苯胺与苯硼酸的Chan-Lam反应中表现一定的催化活性，其中2的催化活性最高。
　　3.以L1、L2、L3、L4为配体与Pd(CH3CN)2Cl2反应，制备了钯配合物5、6、7、8。同时，利用熔点、元素分析以及红外光谱对此四个钯配合物进行了表征；利用X-射线单晶衍射确定了5的晶体结构。四个钯配合物对溴代芳烃与烯烃衍生物的Heck反应都具有较优的催化活性，其中7和8的催化活性最高。
　　第3部分 N, N'-双齿配体及其钯配合物的合成、表征与催化研究
　　1.以2-氯甲基吡啶盐酸盐和4-氯甲基噻唑盐酸盐为原料，分别与1,2,4-三氮唑和1,2,3-苯并三氮唑反应，合成N, N'-双齿化合物2-(1,2,4-triazole-1-ylmethyl)pyridine(L5)、2-(1,2,3-benzotriazole-1-ylmethyl)pyridine(L6)、4-(1,2,4-triazole-1-ylmethyl)thiazole(L7)、4-(1,2,3-benzotriazole-1-ylmethyl)thiazole(L8)，并且通过熔点、核磁共振、元素分析以及红外光谱对其结构进行了表征。其中，利用乙酸乙酯重结晶得到L6和 L8的单晶，使用X-射线单晶衍射确定了它们的结构。
　　2.以L5、L6、L7、L8为配体与Pd(CH3CN)2Cl2反应，制备了钯配合物9、10、11、12，使用熔点、元素分析以及红外光谱对此四个钯配合物进行了表征。四个钯配合物在溴代芳烃与烯烃衍生物的Heck反应表现出一定的催化活性，其中12展现出了较优的催化性能。