新型多齿N-杂环卡宾金属络合物及含咪唑盐荧光大环分子化合物的合成与结构性能研究

摘要

随着Arduengo首次分离并得到了稳定的游离态的N-杂环卡宾(NHC)以后，N-杂环卡宾及其金属络合物便得到了广泛的关注，周期表中几乎所有的金属N-杂环卡宾络合物都有报道，并且在金属催化领域得到了极大的发展。与此同时，N-杂环卡宾作为有机小分子催化剂也引起了人们的极大兴趣，在有机催化方面尤其是不对称催化领域开始崭露其独特的用处。
　　 本论文设计思路延续本组已展开的工作，在此基础上设计合成了几种新型N-杂环卡宾前体，使之与金属络合，得到由金属N-杂环卡宾构建的新型金属环番。研究发现，卡宾前体L-1首先与Ag2O反应得到银卡宾络合物，然后利用银卡宾作为金属转移试剂与两倍的Pd(COD)Cl2反应得到钯卡宾金属络合物L1Pd。晶体结构表明，该金属络合物含有两分子配体和四个金属钯，配体通过与金属配位得到大环金属环番，并且相邻的两个钯原子之间有金属-金属键和氯桥键，其中令人兴奋的是首次发现了N-杂环卡宾钯金属络合物的金属-金属键。卡宾前体L-2与Ag2O反应得到银N杂环卡宾络合物，通过晶体衍射表明，其结构为两分子配体和两个银原子配位得到钳状结构的金属银卡宾络合物L2Ag。
　　 本文还合成了咪唑鎓盐构建的含荧光团的大环分子化合物，利用咪唑鎓盐独特的C.....H....X-氢键，可使得到的荧光大环分子化合物作为阴离子受体，并且通过荧光等手段初步证明了不同的阴离子受体可以识别不同的阴离子。
　　 另外，本文还以天然氨基酸出发设计并合成了几种新型的噁唑啉配体。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1 引言

1.2 卡宾的电子结构与稳定性

1.2.1 基态卡宾自旋多样性

1.2.2 电子效应

1.2.3 立体效应

1.2.4 N—杂环卡宾结构稳定性

1.3 N.杂环卡宾的合成方法

1.4 N—杂环卡宾的反应性

1.4.1 1 ,2迁移

1.4.2 卡宾的二聚反应

1.4.3 与重键的加成

1.4.4 插入反应

1.5 N.杂环卡宾与金属形成络合物

1.5.1 N—杂环卡宾与碱金属络合

1.5.2 N—杂环卡宾与过渡金属络合

1.5.3 N—杂环卡宾与11族金属络合

1.5.4 N—杂环卡宾与12族金属络合

1.5.5 N—杂环卡宾与稀土金属络合

1.6 N—杂环卡宾金属络合物在催化中的应用

1.6.1 催化偶联反应

1.6.2 催化烯烃复分解反应

1.6.3 不对称催化

1.6.4 N—杂环卡宾作为有机催化剂

1.7 由咪唑鎓盐构建的环番及主体化合物

1.7.1 环番及类杯芳烃咪唑鎓盐体系

1.7.2 含荧光团的咪唑鎓盐体系

第二章 选题意义和设计思路

2.1 选题意义

2.2 设计思路

第三章 结果与讨论

3.1 N—杂环卡宾前体合成与金属络合物晶体结构研究

3.1.1 1，1—二烷基—3，3—二芳基咪唑盐(L1—5)的合成

3.1.2 1，1，1—芳基—3，3，3—(三乙基)—咪唑盐(L—6)合成

3.2 金属卡宾络合物的合成及晶体结构研究

3.2.1 1 Pd(Ⅱ)N—杂环卡宾络合物的合成，晶体结构

3.2.2 Ag(Ⅰ)N—杂环卡宾络合物的合成，晶体结构

3.3 含咪唑盐的荧光大环分子化合物的合成与性能研究

3.3.1 荧光大环分子化合物合成

3.3.2 荧光大环分子的阴离子识别研究

3.4 新型噁唑啉配体

第四章 实验部分

总结

参考文献

致谢