双环笼状四配位硅的合成及其结构表征

研究了以SiO₂为原料低温合成高反应活性的五配位硅酸酯, 并与1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]-4-氯甲基辛烷反应合成出具有对称结构的双环笼状四配位硅, 通过红外光谱、¹³C和²⁹Si固体核磁共振、质谱等测试手段确定了其结构. 热分析结果表明, 双环笼状四配位硅在700 ℃的失重仅为19.98%, 且炭层呈密实片层状, 说明目标产物具有优异的热稳定性和成炭性质.     

直接由SiO_2低温合成含硅聚氨酯及其结构表征

有机硅材料是一类应用非常广泛的材料,但这些产品所用基本原料几乎都来源于石英沙(SiO2)的高温碳热还原[1],这个方法已大规模的工业化,但它的高能耗、高腐蚀成为人们越来越关注的问题.1991年美国Laine[2]直接以SiO2为原料成功地制备了五配位、六配位有机硅化合物,并进一步合成了导电材料和高性能陶瓷[3～7].我们实验室自1995年以来,在Laine的基础上,发现如果以沙子为原料,则产率非常低,即使在超声波作用下,反应一周合成的五配位硅化合物其产率不足10%,这可能是由于沙子的晶型非常完美,在200℃下很难打破Si-O键生成配位硅,如果以无定型SiO2为原料(如白碳黑,稻壳灰等),合成的五配位硅其产率几乎为100%,而且反应时间缩短为4h.然后以高活性的五配位硅为原料制备了一系列的含硅有机物,如与环氯丙烷反应[8],不仅消除了五配位硅化合物的水解可逆性反应,中和了它的强碱性,而且把环氧基团接到了配位硅化合物上,生成了一种非常类似于液态环氧树脂的淡黄色的粘稠状液体.我们按Laine的路线,向含硅聚合物方向发展[9].本文合成的双羟基四配位硅单体是五配位硅钾化合物向含硅聚合物转化的关键,由于其结构带有两个活泼羟基,可以和二元酰氯、二元羧酸、二异氰酸酯、导氰酸酯基封端的聚醚或异氰酸酯基封端的聚酯进行缩聚反应,合成主连含硅的聚合物.     

新型硅酸锡微孔化合物的合成与表征

利用水热合成法制备了一种新型硅酸锡微孔化合物(Microporous stannosilicates), 通过XRD, SEM, ²⁹Si MAS NMR, ¹¹⁹Sn MAS NMR, IR和TG等测试手段对该硅酸锡微孔化合物进行了表征. 结果表明, 该硅酸锡微孔化合物中的Sn物种为六配位形式, 而此化合物与硅锆矿石(Litvinskite)具有相同的拓扑结构.     

四配位硅与甲基丙烯酸β-羟乙酯共聚物的制备及其结构表征

以二氧化硅为起始原料,与乙二醇、氢氧化钾反应,生成高活性的五配位硅钾化合物.以此为原料,与对苄氯苯乙烯反应,制得含双键官能团的四配位硅单体.然后与甲基丙烯酸β-羟乙酯进行自由基共聚合,得到含硅支链的共聚物.最后用IR、EA、EDS、TG、DSC、GPC等对四配位硅单体及其共聚物作了结构表征.IR表明,四配位硅单体在1630 cm-1附近的C=C伸缩振动吸收峰在共聚物中消失.TG表明,共聚物在343℃开始分解.分子链间通过羟基可以交联成体型结构,具有不溶不熔的特性.用DSC测得共聚物的玻璃化温度为48.1℃.     

铜催化共轭乙烯基联烯硅和1,3-二烯硅合成

在温和反应条件下,铜催化间隔烯炔衍生物与有机硅烷硼酸酯化合物发生反应,通过调控有机硅硼试剂的用量,以较高产率分别制备共轭乙烯基联烯硅和1,3-共轭二烯硅产物.该方法为制备多取代立体选择性官能团化联烯和1,3-共轭二烯产物提供了简单、高效的合成工具.     

铁催化酮羰基的硼化反应合成α-羟基硼酸酯

报道了一种铁催化烷基酮类化合物硼化合成三级α-羟基硼酸酯的反应,使用了可商业购买的FeBr₂作为催化剂,加入醇作为添加剂来加速反应的进行,同时避免副反应的发生.通过该方法合成了一系列三级α-羟基硼酸酯化合物,反应具有很好的底物兼容性以及官能团兼容性.该铁催化剂对于大位阻的酮类化合物的硼化反应,表现出优于铜催化的活性.同时该反应可应用于克级规模的制备,随后通过对三级α-羟基硼酸酯的C-O键进行官能化,将所得的三级α-羟基硼酸酯转化为三级烷基硼酸酯以及偕二硼、偕硅硼类化合物.     

具有生物活性有机硅化合物的研究(XIV)──含硅四配位双(单)硫代磷酸酯化合物的研究

共合成了13个含硅四配位二硫代磷酸酯和2个含硅四配位单硫代磷酸酯的新化合物,经元素分析、IR、¹HNMR、MS确定了新化合物结构,对部分化合物进行了生物活性的测定,结果表明个别化合物有较好的生物活性。     

铁催化酮羰基的硼化反应合成α-羟基硼酸酯（英文）

报道了一种铁催化烷基酮类化合物硼化合成三级α-羟基硼酸酯的反应,使用了可商业购买的FeBr_2作为催化剂,加入醇作为添加剂来加速反应的进行,同时避免副反应的发生.通过该方法合成了一系列三级α-羟基硼酸酯化合物,反应具有很好的底物兼容性以及官能团兼容性.该铁催化剂对于大位阻的酮类化合物的硼化反应,表现出优于铜催化的活性.同时该反应可应用于克级规模的制备,随后通过对三级α-羟基硼酸酯的C—O键进行官能化,将所得的三级α-羟基硼酸酯转化为三级烷基硼酸酯以及偕二硼、偕硅硼类化合物.     

四配位硅单体及其共聚物的制备和结构表征

研究了直接从无定形二氧化硅出发, 与乙二醇、氢氧化钾反应, 生成高反应活性的五配位硅钾化合物, 并以此为原料与含活泼氯的3-氯丙烯反应制备出含双键官能团的四配位硅单体. 讨论了合成单体的条件如温度、反应时间、反应物浓度、溶液pH值及溶剂等因素的影响. 然后以该四配位硅单体与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂下进行自由基聚合得到支链含硅共聚物. 并借助于红外光谱(IR)、核磁共振(¹³C和¹H, ²⁹Si)、能谱元素分析对合成的单体进行了结构表征; 用红外光谱(IR)、热失重谱(TG)、差示扫描量热谱(DSC)、凝胶渗透色谱法(GPC)等现代测试手段对支链含硅共聚物进行了结构表征及热性能分析. IR表明四配位硅单体在1646 cm^－1处是C＝C的伸缩振动吸收峰, 在共聚物中此峰消失; TG表明共聚物在249.6 ℃才开始失重, 552 ℃有机部分失重完毕; GPC分析表明共聚物的数均分子量为8.7万.     

四配位硅与丙烯酸甲酯共聚物的制备及其性能

以SiO_2为起始反应物,与乙二醇、氢氧化钾反应,生成高反应活性的五配位硅钾化合物,并以此为原料与等摩尔比的对苄氯苯乙烯反应制备出含双键单官能团的四配位硅单体;然后与丙烯酸甲酯在甲苯溶剂中进行溶液自由基聚合反应,得到支链含硅共聚物。对合成的四配位硅单体及其共聚物采用红外光谱、元素分析、能谱元素分析、热失重分析、差示扫描量热谱分析、凝胶渗透色谱等测试技术进行了结构表征与性能分析。结果表明．四配位硅单体在1 630 cm~(-1)附近的C=C伸缩振动吸收峰在共聚物中消失了,说明共聚反应完全;共聚物的热性能较好．在357℃开始失重;共聚物的玻璃化转变温度为23．4℃,刚好界于聚丙烯酸甲酯的T_g(8℃)和苯乙烯基四配位硅的均聚物的T_8(32．8℃)之间;共聚物的数均分子量为2．2×10~4,多分散系数为1．76。通过测定共聚物在潮湿空气中(相对湿度RH=90％)放置一年后的IR谱和分子量,结果表明与新合成物的数据基本一致,说明Si—O—C键接到支链上的共聚物结构很稳定。     

直接由SiO_2低温合成含硅环氧化合物及其结构表征

研究了直接由SiO2 (沉淀白炭黑 )、乙二醇、KOH为原料低温合成高活性的五配位有机硅络合物 [KSi (OCH2 CH2 O) 2 OCH2 CH2 OH],然后与环氧氯丙烷反应 ,生成含硅环氧化合物 ,并借助于红外、核磁共振、热分析、能谱元素分析等现代测试手段 ,对合成的产物进行了结构表征     

直接由SiO2低温合成含硅环氧化合物及其结构表征

研究了直接由SiO2(沉淀白炭黑)、乙二醇、KOH为原料低温合成高活性的五配位有机硅络合物[KSi-(OCH2CH2O)2OCH2CH2OH]然后与环氧氯丙烷反应,生成含硅环氧化合物,并借助于红外、核磁共振、热分析、能谱元素分析等现代测试手段,对合成的产物进行了结构表征。     

直接由SiO2合成双羟基四配位硅化物及其结构表征

化合物;直接由SiO2合成双羟基四配位硅化物及其结构表征     

Neutral Pentacoordinate Silicon(IV) Complexes with Silicon–Chalcogen (S,Se, Te) Bonds

The neutral pentacoordinate silicon(IV) complexes 1 (SiS₂ONC skeleton), 2 (SiSeSONC), 3 (SiTeSONC), 6 / 9 (SiSe₂O₂C), 7 (SiSe₂S₂C), and 8 / 10 (SiSe₄C) were synthesized and structurally characterized by using single‐crystal X‐ray diffraction and multinuclear solid‐state and solution‐state (except for 6 – 9 ) NMR spectroscopy. With the synthesis of compounds 1 – 3 and 6 – 10 , it has been demonstrated that pentacoordinate silicon compounds with soft chalcogen ligand atoms (S, Se, Te) can be stable in the solid state and in solution.     

Neutral Pentacoordinate Halogeno‐ and Pseudohalogenosilicon(IV) Complexes with an SiSONCX Skeleton (X=F,Cl, Br,I, N,C): Synthesis and Structural Characterization in the Solid State and in Solution

A series of neutral pentacoordinate silicon(IV) complexes with an SiSONCX skeleton (X=F, Cl, Br, I, N, or C) was synthesized and structurally characterized by multinuclear solution‐state and solid‐state NMR spectroscopy and single‐crystal X‐ray diffraction. These compounds contain an identical tridentate dianionic S,N,O ligand, a monodentate (pseudo)halogeno ligand (F, Cl, Br, I, NCS, N₃, or CN), and a monodentate organyl ligand (methyl, phenyl, 4‐(trifluoromethyl)phenyl, or pentafluorophenyl). For most of these compounds, a dynamic equilibrium between the pentacoordinate silicon(IV) complex and two isomeric tetracoordinate silicon species in solution was observed. Most surprisingly, comparison of two series of analogous compounds containing fluoro, chloro, bromo, or iodo ligands demonstrated that pentacoordination in these series of silicon(IV) complexes is favored in the rank order I≈Br>Cl>F; i.e., increasing the softness of the halogeno ligand favors pentacoordination.     

Neutral hexa- and pentacoordinate silicon(IV) complexes with SiO(6) and SiO(4)N skeletons

The neutral heteroleptic hexacoordinate silicon(IV) complexes 4 and 5 (SiO(6) skeletons) and the neutral pentacoordinate silicon(IV) complexes 7-9 (SiO(4)N skeletons) were synthesized, starting from the hexacoordinate precursor 2 and the pentacoordinate precursor 6, respectively. In these reactions, two monoanionic cyanato-N ligands are replaced by one dianionic bidentate O,O-chelate ligand. Compounds 4, 5, and 7-9 were characterized by single-crystal X-ray diffraction and solid-state and solution NMR spectroscopy. The chiral silicon(IV) complexes 4, 5, 7, and 8 were obtained as racemic mixtures, whereas 9 was isolated as a cocrystallizate consisting of the two diastereomers, (C,S)-9 and (A,S)-9 (ratio 1:1). The stereodynamics of 5 and 8 were studied by variable-temperature (1)H NMR experiments.     

Enantioselective Cyanosilylation of Ketones with Lithium(I) Dicyanotrimethylsilicate(IV) Catalyzed by a Chiral Lithium(I) Phosphoryl Phenoxide

A highly enantioselective cyanosilylation of ketones was developed by using a chiral lithium(I) phosphoryl phenoxide aqua complex as an acid/base cooperative catalyst. The pentacoordinate silicate generated in situ from Me₃SiCN/LiCN acts as an extremely reactive cyano reagent. Described is a 30 gram scale reaction and the synthesis of the key precursor to (+)‐13‐hydroxyisocyclocelabenzine.     

配位有机硅在聚醚氨酯中的应用

研究了直接从无定型二氧化硅出发,与乙二醇、氢氧化钾反应,生成高反应活性的五配位硅钾络合物,并以此为原料与2－氯乙醇反应制备双羟基四配位有机硅单体,该单体作为扩连剂再与异氰酸酯基封端的聚醚或聚酯进行低温溶液缩聚反应合成含硅聚醚氨酯,经红外光谱,热重分析,胶渗透色法测定分子量等对合成的物质作了结构表征,热重分析表明该聚合物的耐热性能有所提高,胶渗透色谱法测定分子量高于10万。     

双羟基四配位硅单体的合成

以无定型二氧化硅为起始原料，与乙二醇、氢氧化钾反应，生成高反应活性的 五配位硅钾化合物，并以此为原料与2－氯乙醇反应制备了双羟基四配位硅化合物 。探讨了不同反应条件（如温度、不同反应物摩尔比、催化剂等）对该反应的影响 ，并对合成的化合物做了红外光谱、核磁共振（^1H,^13C)、元素分析、能谱元素 分析等结构表征。