亚乙基桥联双茚锆、铪配合物的合成及催化丙烯选择性齐聚研究:茚环3-位取代基的影响

设计并合成了12个亚乙基桥联双茚类锆、铪配合物meso-/rac-1～7[ansa-C₂H₄-(3-R-4,7-Me₂-C₉H₃)₂MCl₂:M=Zr R=ⁿBu (meso-/rac-1),ⁱPr (meso-2),CH₂Cy (meso-/rac-3),Bn (meso-/rac-4),CH₂C₆H₄(4-CH₃)(meso-/rac-5);M=Hf,R=CH₂C₆H₄(4-CH₃)(meso-/rac-7);ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5,6-[1,3-(CH₂)₃]C₉     

二(β-羟亚胺)二氯化钛配合物的合成及催化乙烯聚合

报道了3个β-羟亚胺配体(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂CH(Ph)OH(1a), (2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C·(Ph)CH₂C(Ph)₂OH(1b)和(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂C(C₁₂H₈)OH(1c)及其二(β-羟亚胺)二氯化钛配合物[(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂CH(Ph)O]₂TiCl₂(2a), [(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂C(Ph)₂O]₂·TiCl₂(2b)和[(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂C(C₁₂H₈)O]₂TiCl₂(2c)的合成, 并对其结构进行了表征. 在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)作用下, 以化合物2b为主催化剂, 研究了Al/Ti摩尔比、 反应时间、 温度和聚合压力等对乙烯聚合的影响, 发现该催化体系在较宽的反应条件下均可得到很高分子量的聚乙烯, 熔点均在140℃左右. 以化合物2a~2c为主催化剂对乙烯进行催化聚合, 发现在β碳位上取代基的立体位阻对催化剂活性有很大影响. 当化合物2b上引入2个苯基取代基时, 催化剂显示出最佳催化活性.     

新型双四面体过渡金属簇合物的合成与表征

利用Co₂(CO)₈与[Cl₃CC(O)OCH₂]₂的反应合成了以C(O)OCH₂CH₂OC(O)桥联两个Co₃C四面体骨架为特征的新型双四面体簇合物[(CO)₉Co₃(μ₃-C)C(O)OCH₂]₂(1);1与不同物质的量比的Na[M(CO)₃C₅H₄R](M=Mo,W;R=H,C(O)Me)反应,得到一步交换的产物(CO)₉Co₃(μ₃-C)C(O)OCH₂CH₂OC(O)(μ₃-C)Co₂M(CO)₈(C₅H₄R)[M=Mo,R=H(2);M=Mo,R=C(O)Me(3);M=W,R=H(4);M=W,R=C(O)Me(5)]或两步交换的产物[(C₅H₄R)(CO)₈Co₂M(μ₃-C)C(O)OCH₂]₂[M=Mo,R=H(6);M=Mo,R=C(O)Me(7);M=W,R=H(8);M=W,R=C(O)Me(9)].5或9分别与Na[Mo(CO)₃C₅H₅]以12的物质的量比反应得到含一个手性四面体骨架(CoMoWC)的(C₅H₅)(CO)₈Co₂Mo(μ₃-C)C(O)OCH₂CH₂O·C(O)(μ₃-C)CoMoW(CO)₇(C₅H₄C(O)Me)(C₅H₅)(10)或含两个手性四面体骨架(CoMoWC)的[(C₅H₅)(C₅H₄C(O)Me)(CO)₇CoMoW(μ₃-C)C(O)OCH₂]₂(11);对化合物1_11进行了CH元素分析、IR和¹HNMR等表征.结果表明,在金属交换反应中处于不同簇环境下的Co(CO)₃基团反应活性不同.对化合物1进行了晶体X射线衍射分析.化合物1的晶体属单斜晶系,P2₁/n(#14)空间群,晶胞参数a=0.933 0(2)nm,b=1.519 7(4)nm,c=1.178 3(4)nm,=91.16(2)°,Z=2,F(000)=972.分子结构呈中心对称.     

四核钴羰基簇合物的合成和晶体结构

用Co₂(CO)₈与有机杂环二硫代次膦酸盐SP(C₆H₄OR)(S)N(C₆H₅)NC(Me)(R=Me,Et)反应,得到两类4个含S,P桥基配体的四核钴羰基簇合物Co₄(CO)₁₀(μ₄-S)[μ₄-P(C₆H₄OR)](1:R=Me;3:R=Et)和Co₄(CO)₁₀(μ₃-S)[μ₂-P(C₆H₄OR)N(C₆H₅)NC(Me)](2:R=Me,4:R=Et).在反应中,前配体中的PS键以及C-S,P-S,P-N键劈开,产生的分子片与金属钴原子配位,组建成新的羰基钴簇.对这4个簇合物进行了元素分析,IR,¹HNMR和MS谱学表征,并测定了簇合物4的晶体结构,该晶体属单斜晶系,P2₁/c空间群,晶胞参数a=1.9065(4)nm,b=1.0081(2)nm,c=1.6663(3)nm,β=97.36(3)°,V=3.1704(11)nm₃,Z=4,D_c=1.743g/cm³.Co1Co3Co4呈三角形分布,其中Co-Co平均键长为0.251nm,而Co₂在该三角平面的一侧,Co2-Co3键为0.269nm.该簇合物分子骨架为三角钉型结构,每个Co原子的立体几何均为变形八面体,但配位环境各不相同.     

具有含磷、硫配体的二核和三核钌羰基簇合衍生物的合成及晶体结构

用Ru₃(CO)12与杂环二硫代次膦酸盐SP(C₆H₄OR)(S)N(C₆H₅)NC(Me)(R=Me,Et)反应,得到两类4个含磷、硫配体的二核和三核钌羰基簇合衍生物Ru₃(CO)₈(μ₃-S)₂[P(C₆H₄OR)N(C₆H₅)NC(Me)S](1;R=Me;3;R=Et)和Ru₂(CO)₆[μ-η₂-SC(Me)NN(C₆H₅)P(C₆H₄OR)](2;R=Me;4;R=Et).对它们进行了元素分析、IR、¹HNMR和MS谱学表征,并用X射线衍射技术测定了1和2的晶体结构.晶体1属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.0755(2)nm,b=1.5760(2)nm,c=0.9078(1)nm,α=98.12(7)°,β=96.64(4)°,γ=79.67(5)°,V=1.4921(4)nm³,Z=2,R(wR)=0.0303(0.0615);该簇合物分子为开口三核钌簇,其簇骨架Ru₃(μ₃-S)₂为畸变四方锥构型;五元杂环上的P原子取代在Ru1原子的轴向配位位置上.晶体2属单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数a=1.1243(4)nm,b=1.4105(5)nm,c=1.62945(7)nm,β=107.06(5)°,V=2.4702(2)nm³,Z=4,R(wR)=0.0248(0.0441);两核簇合物分子中含有2个六元螯环Ru1SCNNP和Ru2SCNNP,增强了簇合物的稳定性.     

新型桥联双四面体簇合物的合成与表征

利用(μ₃-CCO₂Et)Co₃(CO)₉与单阴离子试剂[Mo(CO)₃(η⁵-C₅H₄R)]-[R=H,C(O)Me]的反应合成了2个新的含CCo₂Mo骨架的簇合物(μ₃-CCO₂Et)Co₂Mo(CO)₈(η⁵-C₅H₄R)[R=H(1);R=C(O)Me(2)],进而用其与双阴离子试剂{-M(CO)₃[η⁵-C₅H₄C(O)]}₂-1,4-C₆H₄[M=Mo,W]反应合成了4个双四面体簇合物{(μ₃-CCO₂Et)CoMoM(CO)₇(η⁵-C₅H₄R)[η⁵-C₅H₄C(O)]}₂-1,4-C₆H₄[M=Mo,R=H(3);M=Mo,R=C(O)Me(4);M=W,R=H(5);M=W,R=C(O)Me(6)].这6个化合物的C和H元素分析,IR,¹HNMR等表征都与其结构一致.晶体X射线衍射分析表明,化合物2属单斜晶系,C₂/c空间群,晶胞参数a=1.1264(3)nm,b=1.1879(3)nm,c=3.3565(10)nm,β=93.320(5)°,V=4.484(2)nm₃,Z=8,D_c=1.867g·cm^-3,F(000)=2480,R=0.0369,wR=0.1150.     

含邻位-碳硼烷与二茂铁基的新型半夹心式钌化合物的合成

以邻位-碳硼烷、正丁基锂、硫粉和[(p-cymene)RuCl₂]₂为原料,参考文献方法制得化合物(p-cymene)Ru(S₂C₂B₁₀H₁₀)(1)和(p-cymene)Ru₂(μ-S₂)(S₂C₂B₁₀H₁₀)₂(2)(p-cymene=对甲基异丙基苯基); HC≡CC(O)Fc(Fc=二茂铁基)分别与1和2反应合成了新化合物(p-cymene)Ru(S₂C₂B₁₀H₉)(H₂C=CC(O)Fc)(3)和(p-cymene)Ru₂(μ-S₂)(S₂C₂B₁₀H₁₀)₂(R¹C=CR₂)[R¹=FcCO, R²=H(4); R1=H, R2=FcCO(〖STHZ〗5〖STBZ〗)\],其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, ¹¹B{¹H} NMR, IR, MALDI-TOF-MS和元素分析表征。     

咔唑及其衍生物的质谱研究

本文报道咔唑和十三个N-取代咔唑衍生物(R=CH₃,C₂H₅,n-C₃H₇,n-C₄H₉,n-C₅H₁₁,n-C₆H₁₃,n-C₇H₁₅,CH₂CH₂Cl,CH₂CH₂Br,CH(CH₃)₂,CH=CH₂,CH₂CH=CH₂和CH₂C₆H₅)的质谱裂解过程。结果表明:1.这些化合物都显示分子离子峰,它们的相对丰度似有随R链的增长而减弱的趋势;2.当R为碳原子数大于1的直链烷基时,各化合物的质谱中都有相同的、以m/z180和m/z167为母离子的两个碎片离子系列,即m/z180;152,127,90和m/z167,166,140,139,115,113;3.当R为乙烯基时,重排断裂是主要途径;而R为烯丙基时,断裂方式与直链烷基衍生物的相同,但α-断裂是主要的;4.R为CH₂CH₂Cl和CH₂CH₂Br时,β-断裂也有一定几率;R为CH₂C₆H₅时,主要的断裂过程是产生m/z91的(艹卓)鎓离子。     

系列Sm3+配合物的合成、结构及光物理性能

采用水热方法合成了4种Sm³⁺配合物, 即{[SmZn(2,5-pdc)₂(tp)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1), [Sm₂Zn₂(C₆H₅COO)₁₀(Imh)₂(H₂O)₂](2), {[Sm₂(NO₂C₆H₄COO)₆(H₂O)₄]·H₂O}_n(3)和{[SmN(CH₂COO)₃(H₂O)₂]·H₂O}_n(4)[2,5-pdc=2,5-吡啶二羧酸根, tp=对苯二甲酸根, C₆H₅COO=苯甲酸根, Imh=咪唑, NO₂C₆H₄COO=对硝基苯甲酸根, N(CH₂COO)₃=氨三乙酸根]. 通过单晶X射线衍射确定了其晶体结构. 在室温下测定了其红外光谱、 紫外-可见-近红外光谱以及在近红外区和可见区的发射光谱. 结果表明, 4种配合物在近红外区或可见区均出现Sm³⁺离子的特征发射. 这是形成配合物后, Zn-配体部分和配体对Sm³⁺离子发光的敏化作用所致. 此外, 讨论了不同有机配体或d过渡金属离子对Sm³⁺离子发光的影响, 并分析了配合物中Sm³⁺离子的近红外发射带位移、 劈裂和加宽的原因.     

稀土金属配合物催化的甲胺基硼烷脱氢聚合反应

报道了稀土金属配合物催化的胺基硼烷脱氢聚合反应.双茂稀土烷基配合物[(C₅Me₄R)₂LnR’,R=Me,H;Ln=Sc,Y;R’=CH₂Si Me₃,CH(SiMe₃)₂]可以有效地实现甲基胺基硼烷(Me NH₂·BH₃,MAB)脱氢反应,生成相应的硼氮聚合物[(Me NH-BH₂)_n,PMAB].研究表明随着稀土金属离子半径的增大或者茂基配体空间位阻的减小,聚合活性会随之降低.在机理研究中,通过催化剂与底物的化学计量反应,成功分离得到一例具有β-B-agostic结构的钪胺基硼烷配合物;同时通过控制实验证实了活性的钪氢中间体可能为催化活性物种.     

Kishner-Wolff改良法——Ⅹ.邻芳族羟基羰基化合物的还原

研究了邻芳族羟基羰基化合物的Kishner-Wolff改良法还原,并讨论了它们的反应机制.萘酚系羰基化合物5与6中的R为H或C₆H₅(5a、6a、6b)时,还原后得高得率的正常还原物;如R为C₆H₅CH₂,C₆H₆CH₂CH₂(5b、5c、6c),则除得正常还原物外,还得含氮环化物;如R为CH₃、CH₃CH₂、CH₃CH₂CH₂、(CH₃)₂CH(5d～g),则同时得正常还原物及含氮环化物,增加R中碳原子数,似乎使正常还原物减少,而含氮环化物增加.当R为CH₃(CH₂)₆(5h),则仅得含氮环化物.苯酚系羰基化合物7中的R为烷烃基或芳族基时,均得高得率的正常还原物.     

新型金属-双二硫杂戊烯(M-BDT)配合物的合成、表征及X射线的指标化

合成了4个新型NiBDT配位化合物,BDT为具有9个S原子的杂戊烯.元素分析、IR谱、UV谱确定这4个新配合物的化学式分别为[(CH₃)₄N]₂[Ni(C₅S₉)₂](1),[(C₂H₅)₄N]₂·[Ni(C₅S₉)₂](2),[(C₄H₉)₄N]₂[Ni(C₅S₉)₂](3),[(C₆H₅)(CH₃)₃N]₂[Ni(C₅S₉)₂](4).采用Ito法对配合物1的X射线粉末图进行了指标化,确定该晶体属单斜晶系,简单晶格,晶胞参数:a=0.680nm,b=0.714nm,c=2.302nm,γ=111.4°,Z=2.     

氮杂环卡宾配位的单核型一价铁硫酚基配合物

含硫配体的低价铁物种被认为是固氮酶配位活化氮气时的活性金属物种, 但与之相关的含硫配体的单核型低价铁配合物的合成非常具有挑战性, 报道很少. 我们发现通过含氮杂环卡宾配体的三配位一价铁配合物(IMes)₂FeBr (IMes=1,3-bis(mesityl)imidazole-2-ylidene)与大位阻硫醇钾KSAr* (Ar*=2,6-(2',4',6'-Prⁱ₃C₆H₂)₂C₆H₃)的反应可以合成得到单核型一价铁硫酚基配合物[(IMes)Fe(SAr*)] (1). 配合物1为顺磁性配合物. 单晶X-射线衍射表征显示该一价铁配合物的铁中心除与一个氮杂环卡宾配位外还与大位阻硫酚配体的硫原子和2-位芳环以σ:η⁶-的方式配位. ⁵⁷Fe-穆斯堡尔谱、电子顺磁共振谱和理论计算共同表明配合物1的基态自旋量子数S=1/2. 配合物1可催化N₂与KC₈和Me₃SiCl反应, 生成N(SiMe₃)₃, 转换数(TON)可达87.     

三种不同碳桥联双核茂钛配合物的合成及催化乙烯聚合研究

合成了3种不同结构的CnH₂n桥联双核茂钛配合物(CH₃)₂C[(C₅H₄)TiCl₂(C₅H₅)]₂(3),(CH₂)_n[(C₅H₄)TiCl₂(C₅H₅)]₂(6,n=3;7,n=4),并用1HNMR进行了表征.发现以甲苯为溶剂时,不仅提高了产率,而且有效地避免了副产物Cp₂TiCl₂的生成.研究了化合物7/MAO(甲基铝氧烷)催化乙烯聚合的反应,考察了反应条件对催化体系的影响.结果表明,催化活性随着n(Al)/n(Cat.)比的增大而提高,聚乙烯的分子量在n(Al)/n(Cat.)=500和50℃时达到最高值9.0102×10⁴;随着聚合时间的延长,催化活性下降,而产物分子量不断升高;随着温度的上升,50℃时催化活性和聚乙烯的分子量最高,分别为2.4074×10⁵gPE/(molTi·h)和6.8679×10⁴.随着桥联双核茂钛配合物碳桥的增长,催化活性增加,所得聚乙烯的分子量降低.     

一种水溶性氢氧根钌配合物的合成及其对乙腈的催化水化作用

以RuCl₃•3H₂O为原料合成了水溶性钌配合物[(bipy)₂Ru(H₂O)₂](OTf)₂ (bipy＝2,2-bipyridine, Otf^－＝triflate), 利用DBU (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)脱质子化合成了水溶性氢氧根配合物[(bipy)₂Ru(H₂O)(OH)](OTf). 研究了[(bipy)₂Ru(H₂O)(OH)](OTf)催化水化乙腈生成乙酰胺的反应. 机理研究表明, 催化循环的关键中间体为氧配位的酰亚胺配合物[(bipy)₂Ru(CH₃CN)(OCMe＝NH)]^＋, 经过生成[(bipy)₂Ru(k²-N,O-NH＝CMeN＝CMeO)]^＋、水亲核进攻开环生成{(bipy)₂Ru[NH＝C(OH)Me](OCMe＝NH)}^＋、乙腈取代其NH＝C(OH)Me配体产生乙酰胺, 同时再生成[(bipy)₂Ru- (CH₃CN)(OCMe＝NH)]^＋完成催化循环.     

2,2 -联吡啶钌配合物催化CO2制备环状碳酸酯机理研究

研究了2,2 -联吡啶钌配合物RuCl₃(2,2 -bipy)(CH₃OH)与十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)组成的催化体系催化二氧化碳与不同的环氧化合物进行环加成反应制备环状碳酸酯. 在此基础上, 利用电喷雾质谱(ESI-MS)对RuCl₃(2,2 -bipy)(CH₃OH)/CTAC催化CO₂与环氧丙烷(PO)反应制备碳酸丙烯酯(PC)进行了研究, 检测到了反应中间态配合物RuCl₃(2,2 -bipy)(PO)与RuCl₃(2,2 -bipy)(PC), 为该反应机理研究提供了实验证据. 研究结果表明, RuCl₃(2,2 -bipy)(CH₃OH)/CTAC催化体系催化CO₂与环氧化合物的反应首先是通过环氧化合物与RuCl₃(2,2 -bipy)(CH₃OH)中的甲醇分子发生配体交换引发的, 经CTAC中的氯离子进攻环氧化合物开环、二氧化碳插入Ru—O键、分子内关环及消去生成环状碳酸酯.     

苯二甲酰基桥联铁硫配合物[(μ-RS)Fe2(CO)6]2(μ-OCC6H4CO-μ)的合成及表征

通过由Fe₃(CO)₁₂、RSH和Et₃N所形成的[(μ-CO)(μ-RS)Fe₂(CO)₆]Et₃NH于室温下分别与对或间苯二甲酰氯的原位反应,首次合成6个结构新颖的苯二甲酰基桥联铁硫配合物[(μ-RS)·Fe₂(CO)₆]₂(μ-p-OCC₆H₄CO-p-μ)(R=Et,n-Bu,t-Bu)以及[(μ-RS)Fe₂(CO)₆]₂(μ-m-OCC₆H₄CO-m-μ)(R=n-Pr,n-Bu,t-Bu).经元素分析、IR光谱及¹HNMR表征了它们的结构,并讨论了产物的生成过程.此外,还提出了合成对苯二甲酰氯的一种新方法.     

亚微米级多刺状星形氧化铜的制备

在阳离子gemini表面活性剂[C₁₆H₃₃(CH₃)₂N^＋(CH₂)₄N^＋(CH₃)₂C₁₆H₃₃]•2Br^－ (16-4-16)存在条件下, 以六次甲基四胺为沉淀剂, 利用水热合成法制备了大量多刺状星形亚微米级氧化铜. 用X射线衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS), 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等多种手段对制备产物的表征结果表明, 所得产物是具有单斜结构多刺状星形氧化铜. 考察了表面活性剂浓度、温度以及铜源对产物物相及其形貌的影响.     

羧酸配体取代基对席夫碱型双核镝(Ⅲ)配合物结构和磁性的影响

以N-(2-羟基-3-甲氧基亚苄基)氨基脲(H2hms)与不同取代基的羧酸(RCOOH)为配体,合成了3例席夫碱类的中心对称双核镝基配合物[Dy₂(Hhms)₂(C(CH₃)₃COO)₂(H₂O)₄](NO₃)₂(1)、[Dy₂(Hhms)₂(C₁₄H₉COO)₂(C₂H₅OH)₂(CH₃OH)₂][ZnCl₄](2)和[Dy₂(Hhms)₂(C₆H₃(NH₂)₂COO)₂Cl₂]·2CH₃CN(3),并对其进行了结构和磁性表征。结构分析表明,配合物1和2保持了相似的单帽四方反棱柱配位构型,但1与2中羧酸与Dy(Ⅲ)键合的方式不同;配合物2和3保持了相似的酚氧和羧酸桥联结构,但由于配位小分子的不同,配合物3中Dy(Ⅲ)离子的配位几何构型与2有所不同。磁性测试结果表明,配合物3在零场下观察到显著的单分子磁体行为,具有磁翻转有效能垒96 K。相反,配合物1仅表现了快的量子隧穿弛豫行为,甚至配合物2没有单分子磁体的弛豫信号。借助结构特点和各向异性轴取向等关键信息,对3例配合物的磁构效关系进行了讨论。研究结果表明利用羧酸配体取代基能够实现对分子磁各向异性以及对称性的良好调控,从而提高镧系单分子磁体磁弛豫行为。     

芳基亚胺-脒基稀土烷基化合物的合成及其催化异戊二烯聚合研究

制备了芳基亚胺-脒基稀土二烷基化合物[NNN]Ln(CH₂SiMe₃)₂ {[NNN]=[2-C(H)NDippC₆H₃NHC(Ph)NDipp], Dipp=2,6-i-Pr₂C₆H₃, Ln=Y (2), Sm (3)}, 2和3通过了¹H NMR, ¹³C NMR, IR和元素分析测试, 通过X-ray确定了化合物2的晶体结构. 加入[Ph₃C][B(C₆F₅)₄]和烷基铝, 两个化合物均能高效催化异戊二烯聚合, 具有较好的3,4-选择性(88%), 中等的立体选择性(rr=50%), 较高的分子量(M_n=6.8×10⁴)和较窄的分子量分布(M_w/M_n=1.15). 同时发现, 烷基铝和[Ph₃C][B(C₆F₅)₄]的比例影响催化聚合的区域选择性.