官能团化N-杂环卡宾配合物的合成、结构和性质的研究

摘要

过渡金属-有机膦化合物作为催化剂在有机合成中具有广泛的应用,但是大部分有机膦试剂都比较昂贵,有些有毒、不稳定,因此急需一种稳定、廉价的配体代替有机膦作为催化反应的配体。氮杂环卡宾具有很强的供电子作用,能和各种价态的金属尤其是过渡金属形成稳定的络合物,同时氮杂环卡宾配体比较廉价、无毒,在催化过程中能够稳定催化反应中的活性中间体零价金属并且所形成的配合物在空气中稳定,所以它是有机膦配体的一种理想替代品。在现今的有机合成反应中,如C-C偶联反应、C-N偶联反应等等氮杂环金属卡宾配合物都具有广泛的应用。 本文首先以哒嗪为桥联合成出一系列氮杂环卡宾前体咪唑盐,然后通过金属交换及与Pd(OAc)2反应分别得到两个奇特的钯环卡宾化合物,对两个配合物进行了1H,13C NMR,元素分析和X射线单晶衍射表征,并且将其应用到Suzuki、Heck偶联反应,对于活化的溴代芳烃展示了高效的催化能力。 然后引入嘧啶官能团合成一系列具有嘧啶官能团的咪唑盐,通过其与Ag2O反应得到单核和双核两个Ag卡宾化合物,将两个Ag卡宾化合物与Pd(CH3CN)Cl2(或Ni(PPh3)2Cl2)金属交换得到两个Pd卡宾化合物和一个Ni卡宾化合物,其中有一个比较特殊的五配位的Pd的卡宾化合物。利用1H,13CNMR,元素分析和X射线单晶衍射确定了上述五个化合物的结构,并且将两个Pd化合物应用到Heck反应,对溴代芳烃与活化的氯代芳烃具有极高的催化活性。 最后,以萘啶为桥联合成一系列的氮杂环卡宾前体咪唑盐,通过其与Ag2O反应得到了三个Ag卡宾配合物,其中有一个是在溶剂参与反应导致配体异常断裂后形成的,对三个化合物进行了1H,13C NMR,元素分析和X射线单晶衍射表征,确定其结构,并且测定了其中两个的紫外和荧光光谱。

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第一章 前言

1.1氮杂环卡宾的结构与性质

1.2官能团化氮杂环卡宾化合物的合成与性质

1.2.1 膦官能团的引入

1.2.2氮官能团的引入

1.2.3氧官能团的引入

1.2.4其它官能团的引入

1.3设计思路

1.3.1引入萘啶官能团

1.3.2引入哒嗪官能团

1.3.3引入嘧啶官能团

第二章 哒嗪桥联的氮杂环卡宾Pd(Ⅱ)配合物的合成及其催化性质的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1配体的合成

2.2.2金属配合物的合成

2.2.3催化部分

2.3结果与讨论

2.3.1合成部分

2.3.2晶体结构

2.3.3催化性质研究

2.4小结

第三章 嘧啶官能团化氮杂环卡宾金属配合物的合成及其性质研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1配体合成

3.2.2配合物合成

3.2.3催化部分

3.3结果与讨论

3.3.1合成部分

3.3.2晶体结构

3.3.3催化性质

3.4小结

第四章 以萘啶为桥联的氮杂环卡宾配体及其配合物的合成

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1配体的合成

4.2.2配合物的合成

4.3结果与讨论

4.3.1合成部分

4.3.2晶体结构

4.3.3荧光性质

4.4小结

总结

参考文献

硕士期间发表与待发表的文章

感谢