铁、钴、镍络合物的合成及催化作用

铁、钴、镍络合物的合成及催化作用

论文摘要

本论文描述了一系列新型N,N,O-,P,N,P-,P,N,N-,N,N,N-,P,N,O-三齿螯合配体及其Li、Al、Zn、Fe、Co、Ni、Pd络合物的合成、表征以及催化性能的研究。第1章描述了两类新型的N,N,O-三齿螯合阴离子配体[{N(o-ROC6H4)C-(SiMe3)CH(2-C5H4N)}]-(R=PhCH2,iPr)([L1]-)和中性配体2-{o-ROC6H4NHC-(SiMe3)CH}C5H4N(1.7,R=PhCH2;1.8,R=iPr)以及它们的Li,Fe,Co,Ni络合物的合成和表征,包括[Li{N(o-ROC6H4)C(SiMe3)CH(2-C5H4N)}]2(1.3,R=PhCH2;1.4,R=iPr),[MX2{(o-ROC6H4)N=C(SiMe3)CH2(2-C5H4N)}](1.9,R=PhCH2,M=Ni,X=Cl;1.10,R=iPr,M=Ni,X=Cl;1.11,R=PhCH2,M=Ni,X=Br;1.12,R=iPr,M=Ni,X=Br;1.13,R=PhCH2,M=Fe,X=Cl;1.14,R=iPr,M=Fe,X=Cl;1.15,R=PhCH2,M=Co,X=Cl;1.16,R=iPr,M=Co,X=Cl)和[MX2{(o-MeC6H4)N=C(SiMe3)CH2(2-C5H4N))](M=Ni,X=Br,1.18;M=Co,X=Cl,1.19)。络合物1.3,1.6,1.12和1.14通过X-ray单晶衍射表征。化合物1.5,1.6,1.9-1.16,1.18和1.19对乙烯齐聚反应的催化作用也进行了研究。第2章关于P,N,P-,P,N,N-,N,N,N-和P,N,O-类型配体及其络合物的合成和表征。合成的氨基Pincer类型阴离子配体与L2NiCl2反应得到一系列新型镍化合物,包括:[(o-PPh2C6H4)N(PhC=CHPR2)]NiX(2.1a R=Ph,X=Cl;2.1b R=Pri,X=Cl;2.1c R=Pri,X=Ph;2.1d R=Pri,X=Me;2.1e R=Ph,X=Me;2.1f R=Pri,X=Bun),[(o-PPh2C6H4)N(PhC=CHPPr2i=NAr)]NiX(2.2a Ar=o-MeC6H4,X=Cl;2.2b Ar=2,6-iPr2C6H3,X=Cl;2.2c Ar=o-MeC6H4,X=Me,),[(o-PPh2=NArC6H4)-N(PhC=CHPPr2i)]NiCl(2.3a Ar=Ph,2.3b Ar=o-MeC6H4,2.3c Ar=2,6-iPr2C6H3),[(o-PPh2=NPhC6H4)N(PhC=CHPPr2i=NPh)]NiX(2.4a X=Cl,2.4b X=Bun),[(o-PPh2C6H4)N(PhC=CH-PR1R2=O)]NiCl(2.27a R1=R2=Ph;2.27b R1=Et,R2=Ph),对这些新化合物进行了元素分析和波谱表征,其中化合物2.1c,2.2b,2.3c和2.4b通过X-ray单晶衍射方法的表征。第3章是关于镍化合物2.1a-2.4b以及其它两类氨基Pincer镍化合物催化Kumada交叉偶联反应的研究。从化合物2.1a-2.4b的催化结果来看,这些氨基pincer型的镍化合物是催化此类反应的高效催化剂。对比后发现,P,N,P-三齿螯合的镍化合物的活性要比N,N,P-和N,N,N-螯合的镍化合物的活性要低。同时,位阻较大的配体配位的镍化合物的催化活性也相对较低。对这类反应的机理的初步研究表明,这类反应可能在反应初始阶段有个从格氏试剂到卤代芳烃的单电子转移过程(SET)。第4章讨论了化合物2.1a-2.4a对Negishi反应的催化作用,发现这类氨基Pincer类型的镍化合物是对Negishi反应十分高效的催化剂。从催化反应结果分析,我们发现化合物2.1a和2.3b表现出相对较低的催化活性,而2.3b和2.4a表现出很高的催化活性。这些催化剂对于催化氯代芳烃和杂环氯代芳烃与芳基锌试剂和杂环芳基锌试剂的反应十分高效。在多数情况下只需要很少量的催化剂即可完成催化反应并且对官能团的容忍性很好。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 含N,N,O三齿配体的铁、钴、镍络合物合成、表征以及催化乙烯齐聚反应的研究
  • 1.1 前言
  • 1.1.1 镍、钯系烯烃聚合催化剂
  • 1.1.2 铁配合物催化剂
  • 1.1.3 钴配合物催化剂
  • 1.2 结果与讨论
  • 1.2.1 催化剂的合成和表征
  • 1.2.2 催化剂1.5,1.6,1.9-1.16,1.18和1.19对于乙烯齐聚反应的催化研究
  • 1.2.3 总结
  • 1.3 实验部分
  • 1.3.1 配体和化合物的合成
  • 1.3.2 催化乙烯齐聚反应
  • 参考文献
  • 第2章 氨基Pincer配体及其镍化合物的合成和表征
  • 2.1 前言
  • 2.1.1 配体的进展
  • 2.1.2 金属化合物
  • 2.2 结果与讨论
  • 2.2.1 配体的合成
  • 2.2.2 镍化合物的合成
  • 2.3 实验部分
  • 2.3.1 原料和配体的合成
  • 2.3.2 镍化合物的合成和表征
  • 参考文献
  • 第3章 氨基Pincer镍化合物催化的Kumada交叉偶联反应
  • 3.1 前言
  • 3.1.1 Kumada-Corriu反应
  • 3.1.2 Kumada-Corriu反应的机理
  • 3.1.3 Negishi反应
  • 3.2 结果与讨论
  • 3.2.1 化合物2.1a-2.4b的催化活性研究
  • 3.2.2 化合物3.1-3.6的催化活性研究
  • 3.2.3 化合物2.27a和2.27b的催化活性研究
  • 3.3 实验部分
  • 3.3.1 催化Kumada反应的通用步骤
  • 3.3.2 常用原料的合成和产品的表征
  • 参考文献
  • 第4章 氨基Pincer型镍化合物催化的有机锌试剂和氯代芳烃的交叉偶联反应
  • 4.1 引论
  • 4.2 结果与讨论
  • 4.3 实验部分
  • 4.3.1 常用原料的制备
  • 4.3.2 偶联反应操作步骤
  • 4.3.3 产品分析数据
  • 参考文献
  • 附录一 部分未发表的工作
  • 5.1 引言
  • 5.2 结果与讨论
  • 5.2.1 含有[N-N-O]型配体的铝,锌,镁化合物的合成和表征
  • 5.2.2 含[N-N-N]型配体的锌、铝和镁化合物的合成与表征
  • 5.2.3 两个钯化合物,一个铜化合物和一个镁化合物的合成
  • 5.3 实验部分
  • 附录二 实验及分析测试相关环节
  • 一.主要实验试剂
  • 二.基本实验环节
  • 三.分析
  • 1.核磁共振谱
  • 2.元素分析
  • 3.X-射线单晶衍射
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
  • 相关论文文献

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