金属卡宾模板导向的多咪唑鎓盐大环合成
Controllable synthesis of polyimidazolium macrocycles based on metal-N-heterocyclic carbene templates
作者单位E-mail
王以寿 西北大学化学与材料科学学院, 西安 710127
商洛学院化学工程与现代材料学院, 商洛 726000 
 
白莎 西北大学化学与材料科学学院, 西安 710127 baisha@nwu.edu.cn 
王尧宇 西北大学化学与材料科学学院, 西安 710127  
韩英锋 西北大学化学与材料科学学院, 西安 710127 yfhan@nwu.edu.cn 
摘要: 本文报道了一种共价有机大环化合物的高效合成方法。利用双咪唑鎓盐H2-L1(BF4)2(L1=A1B1)和氧化银反应,生成双核银卡宾大环化合物[Ag2(L1)2](BF4)2(L1=A1B1),其中连接在2个卡宾配体上的端烯取代基分别排列在环的两侧。随后,通过金属卡宾模板导向的烯烃复分解反应进行关环,制备得到闭环的双核银卡宾大环化合物[Ag2(L2)](BF4)2(L2=A2B2)。最后,移除模板银离子即可得到拥有空腔结构的共价有机大环化合物H4-L2(BF4)4(L2=A2B2)。此类多咪唑鎓盐大环的尺寸和形状可以通过改变氮杂环卡宾前驱体连接单元的长度或者宽度进行精细调节。初步研究表明,该大环受体在碘离子的传感、检测和识别方面具有潜在的应用前景。
关键词: 模版导向合成  大环化合物  氮杂环卡宾  烯烃复分解反应
基金项目: 国家自然科学基金(No.22025107,22301240)、陕西省自然科学基础研究计划(No.S2023-JC-QN-1639,2022JQ-093)和陕西基础科学(化学、生物学)研究院科学研究计划项目(No.22JHZ003,22JHQ008)资助。
Abstract: In this investigation, we have devised a highly proficient methodology for synthesizing covalent organic macrocycles. The reaction involving bisimidazolium salts H2-L1(BF4)2 (L1=A1, B1) with silver oxide resulted in the formation of binuclear silver metallacycles of the [Ag2(L1)2](BF4)2 (L1=A1, B1) classification. These metallacycles manifest olefinic appendages originating from two discrete dicarbene-bridged ligands arranged in pairs. Successive metal-carbene-templated ring-closing metathesis (RCM) precipitated the generation of two carbon-carbon double bonds connecting the two di-NHC ligands, thereby yielding cyclized binuclear silver metallacycles [Ag2(L2)](BF4)2 (L2=A2, B2). Subsequent removal of the metal ions led to the formation of covalent organic macrocycles H4-L2(BF4)4 (L2=A2, B2) with a substantial internal cavity. The dimensions and configuration of these polyimidazolium macrocycles can be facilely manipulated by adjusting the length and breadth of the bridging units in the ligands. Preliminary investigations indicate the potential applicability of this receptor in iodide sensing, detection, and recognition.
Keywords: template-directed synthesis  macrocycle  N-heterocyclic carbene  ring-closing metathesis
投稿时间:2023-10-12 修订日期:2023-12-15
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王以寿,白莎,王尧宇,韩英锋.金属卡宾模板导向的多咪唑鎓盐大环合成[J].无机化学学报,2024,40(1):221-231.
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