半夹心钌与咪唑硫酮/硒酮配合物的合成及性质研究

摘要

随着人口总量的增长加快，经济全球化的加速，人类对于食品，医药，燃料的需求以及使用量日益增大。因此，为了满足城乡居民生产生活的需要，同时又使人类社会更快速地走上可持续发展道路，社会各界有志人士在探寻更清洁、绿色的能源中做了大量的研究工作，如氢能源领域。氨硼烷(NH3·BH3，AB)由于无毒，安全，稳定且对环境友好，具有高质量的储氢密度(质量分数为19.6％)，而受到研究人员的广泛关注。在催化合成领域，已经有研究者开发一系列的金属配合物催化氨硼烷水解释放氢气并探索了其在水溶液中产生氢气最佳的条件。芳香化合物还原为胺，羰基化合物还原成为醇一直是催化领域中的重要组成部分。众多研究者已经开发出多种不同类型的催化剂用于这两类化合物的加氢还原。　　本文选用[Ru(p-cymene)(μ-Cl)Cl]2为原料，与咪唑硫酮/硒酮NHC=E(E=S，Se)配体反应得到11个不同的半夹心金属钌配合物。所有得到的半夹心钌配合物通过了核磁共振，紫外光谱，红外光谱，质谱等一系列表征，X-射线单晶衍射分析确定了三类半夹心钌配合物的结构。论文中主要探究了吡啶/苯基桥联NHC=E(E=S，Se)咪唑硫酮/硒酮配体半夹心钌配合物催化氨硼烷水解释放氢气，芳香硝基化合物还原为芳香胺和催化羰基化合物还原为醇的催化性质。全文共分为4个章节：　　(1)第一章：介绍半夹心钌配合物的结构及优点，重点介绍了半夹心钌配合物在催化加氢反应，脱氢反应等方面的应用。　　(2)第二章：选用[Ru(p-cymene)(μ-Cl)Cl]2为原料，分别与Bmtp，Bptp反应得到[Ru(p-cymene)(Bmtp)(PF6)2]和[Ru(p-cymene)(Bptp)(PF6)2]。这两种配合物通过了核磁氢谱、碳谱、红外光谱、紫外光谱，质谱等一系列表征，并利用X-射线单晶衍射分析方法确认了配合物[Ru(p-cymene)(Bmtp)(PF6)2]的分子结构。本章使用该配合物作为催化剂，在353K水溶液中，以氨硼烷为还原剂和氢源，催化芳香硝基化合物的还原得到系列芳香胺化合物。结果表明该反应能够以良好的收率得到芳香胺，具有很好的底物适应性。　　(3)第三章：选用[Ru(p-cymene)(μ-Cl)Cl]2为原料，与8个咪唑硫酮/咪唑硒酮配体分别反应生成相应配合物3a-h。所有配合物通过了核磁氢谱、碳谱、红外光谱、紫外光谱以及质谱等一系列表征，并利用X-射线单晶衍射分析方法确认了配合物3a，3e的分子结构。我们使用配合物3f作为催化剂，在358K异丙醇溶液中，以叔丁醇钾为碱，催化羰基化合物还原得到一系列相应的醇，结果表明该反应能够以良好的收率得到醇，具有很好的底物适应性。　　(4)第四章：选用[Ru(p-cymene)(μ-Cl)Cl]2为原料，与三齿配体三甲基咪唑硼酸盐配体[TmMe]K反应得到配合物[Ru(p-cymene)(TmMe)]Cl。该配合物通过了核磁氢谱、碳谱、红外光谱、紫外光谱以及质谱等一系列表征，并利用X-射线单晶衍射分析方法确认了配合物的分子结构。

目录

声明

第一章 绪论

引言

1.1脱氢反应

1.2加氢/氢解反应

1.3合成特定官能团

1.4水氧化

1.5其他催化类型

2论文研究的意义及目标

参考文献

第二章 半夹心钌与吡啶桥联咪唑硫酮配体配合物的合成及催化性质研究

引言

2.1主要试剂及仪器

2.2分析与测试

2.3实验部分

2.3.1化合物1a的合成与表征

2.3.2咪唑硫酮配体 (Bmtp) 2a的合成

2.3.3咪唑硫酮配体半夹心钌配合物的合成和表征

2.3.4半夹心钌配合物催化氨硼烷水解释放氢气

2.3.5半夹心钌配合物催化芳香硝基化合物的还原

2.4结果与讨论

2.4.1 半夹心钌配合物3a,3b的合成与表征

2.4.2单晶结构表征

2.4.3性质分析

2.4.4半夹心钌配合物催化硝基芳烃还原性质研究2.4.4.1 CTAB用量的筛选实验

2.5本章小结

参考文献

第三章 半夹心钌与苯基桥联咪唑硫酮/硒酮配体配合物的合成及其催化性质研究

引言

3.1主要试剂及仪器

3.2分析与测试

3.3实验部分