三核分子氮络合物的化学键理论

本文用HM0和图论方法,计算了氮分子配位方式不同的三核分子氮络合物的稳定化能量、氮原子上的电荷及键序,并进行了比较,还同单、双核分子氮络合物进行了对比。发现了氮原子上电荷密度的变化规律,三核与单、双核分子氮络合物基本相似。而稳定化能量的变化趋势却相反。从所获得的结果推测,生物固氮酶对氮分子的络合活化,很可能是既有端基配位,又有侧基配位,多核协同作用。     

双核过渡金属络合物引发氮分子活化研究

将自然界资源丰富但化学性质上极其惰性的氮气分子在温和条件下转化为氨及其他含氮化合物,具有非常重要的意义。过渡金属络合物引发氮分子的活化及官能化已成为现代工业固氮的一大研究热点。本文回顾了氮分子与双核过渡金属络合物结合的键型模式,总结了影响氮分子活化的诸多因素如配体调变效应、金属调变效应等,对双核过渡金属络合物引发的双氮裂解、双氮官能化及CO/CO2协助双氮活化官能化等反应的实验与理论研究现状和进展进行了简要综述,并对未来过渡金属络合物在氮分子固定的应用发展作了展望。     

分子氮配合物的研究进展

自第一个分子氮配合物[Ru(NH_3)_5N_2]~(2+)被发现以来,关于 N_2配合物的合成及配位N_2的反应和活化有极其广泛和大量的文献报道。尤其是在七十年代该项研究在世界范围内都是极为热门的研究课题,我国也进行了分子氮配合物的大协作研究。进入八十年代以来,分子氮配合物的研究虽然还是重大基础研究课     

分配法研究碘分子与氯离子、溴离子和碘离子的络合物

文献中碘分子与卤离子生成络合物的研究已有不少报道.但有关多卤络合物的研究均是在碘分子浓度较高的情况下以及在非水溶液中的多聚反应.我们用分配法研究了在碘分子浓度较低的情况下,碘分子与氯离子、溴离子和碘离子在水溶液中的络合反应,并用作图法处理实验数据,测定了相应的各络合物的稳定常数,表明有生成多卤络合物的可能性存在.     

钴分子氮络合物HCoN2(pph3)3与醛、酰氯、甲酸酯反应的研究

由于过渡金属分子氮络合物上的配位氮分子和中心金属键合得较松弛,容易解离,相当处于潜在配位不饱和状态,可以发生各种不同反应,有可能用作制备的目的。本文研究了钴的分子氮络合物HCoN₂(pph₃)₃(A)与醛、酰氯、甲酸酯的反应,得到了一些新的结果。     

二氧化碳的过渡金属络合物及其反应

前言形成过渡金属络合物是活化惰性分子最有效和最普遍的方法之一。络合的结果,改变了配位体的反应活性,创造了有利的反应空间条件,从而使我们能够实现在过渡金属络合物影响下的许多催化反应。有两个重要的生物过程:光合作用和固氮,长久以来就引起化学工作者的注意。大气中的分子氮(N_2)——通过生物固氮或工业合成氨——是地球上合成含氮化合物的唯一来源;而二氧化碳(CO_2)则是所有有生命物质的唯一碳源。因此,光合作用和生物固氮是地球上提供生命的两大过程。化学工作者正在努力创造类似的纯化学过程来模拟生物固氮和光合作用。近十年来,N_2与过渡金属化合物的反应已进行了广泛的研究。自从十年前 Allen 和 Senoff 制备了第一个分子氮络合物以来,到目前已成功地合成了一百多个过渡金属分子氮络合物。另一方面,N_2可以在温和条件下,在过渡金属化合物存在下还原,水解之后产生氨或肼。但是,现在的化学固氮体系,在固氮效果方面还远不能与固氮酶相比。迄今,对生物固氮的还原机理尚在研究中。最近,Chatt 报导,单金属络合的分子氮络合物[M(N_2)_2(PR_3)_4](M=Mo 或 W;R=烷基或芳基),在质子环境中,温和条件下,以高达90%的产率还原为 NH_3。这一反应对于我们了解固     

四氮杂环蕃分子识别的红外光谱研究

环蕃化合物是主-客体化学中可以充当主体的一类化合物,同时在模拟酶研究中发挥着重要作用.环蕃化合物具有疏水性空腔,可以在水中俘获一些有机分子形成主-客络合物.这类化合物的形成有极高的选择性,因此可以利用环蕃的这一性质在一些有机体系中模拟酶对其底物进行络合和催化,从而选择性地控制反应,提高反应速率[1].     

氮氧自由基研究(ⅩⅫ)——哌啶氮氧自由基与卤代甲烷的接触电荷转移络合物及其光诱导的反应

本文应用UV法研究了哌啶氮氧自由基与卤代甲烷所形成CCT络合物及其光诱导的电子转移反应。实验发现,氮氧自由基π～π~*的吸收红移。所测得的络合稳定常数值很小,这与CCT络合物形成的特征相符。自由基2作为电子给体在四氯化碳中可发生光诱导的氧化还原反应,导致生成相应的哌啶羟胺盐酸盐;氧对反应的影响并不明显。对由CCT引起的反应机理进行了讨论。     

分子氮的电催化还原

对温和条件下分子氮的络合活化已有研究,但用修饰电极法电催化固氮成氨(或肼)尚未见报道,Shilov等曾发现在V(OH)_2-Mg(OH)_2的悬浮液中,V(Ⅱ)可起络合及还原作用,钒固氮酶在缺钼条件下也可活化分子氮,其活性中心可能与钼酶相似,也是通过有机硫配体而定位在蛋白质的肽链上,能否用含有机硫配体的钒表面配合物模拟钒酶,用电催化方法进行电子与能量的偶联从而固氮成氨?本文对此进行了研究。     

过渡金属络合催化活性顺序的量子化学研究(Ⅱ)——对氮分子的活化

化学模拟生物固氮仍然是当代化学学科的重大基础课题之一,其中心也仍然是探索过渡金属对氮分子的络合活化规律。本文试图用自己建立的以HMO为主,并揉合EHMO、CNDO的量子化学方法研究过渡金属对氮分子的活化问题。1计算方法和结果对氮分子络合活化的计算方法与乙烯分子相似。     

配位氮分子和过渡金属氢化物反应的研究——Ⅲ.[Ti(O-i-Pr)_4—NaNp—N_2],trans-[Mo(N_2)_2(PMePh_2)_4]和trans-[Pt(H)Cl(PPh_3)_2]的反应

采用质子酸对稳定分子氮络合物进行还原质子化反应的研究,从1975年Chatt的工作算起,已有8年的历史了,深入的工作仍在继续进行中。1979年我们采用了金属氢化物既可作为氢源、又可当作还原剂,开展了与稳定及不稳定分子氮络合物反应的研究,并取得了一些初步有趣的结果。采用的分子氮络合物有[Mo(N_2)_2(dppe)_2](Ⅰ)和[Ti(O-i-Pr)_4—NaNp—N_2](Ⅱ)固氮体系。金属氢化物有NaFeH(CO)_4(Ⅲ),H_2Fe(CO)_4,(η~5-C_5H_5)_2ZrH_2和(η~5-C_5H_5)_2Zr(H)C1。实验结     

VCl2(PPh3)2甲醇溶液光还原氮和放氢反应动力学及氮还原氢化机理的探讨

进行了VCl_2(PPh_3)_2甲醇溶液光还原氮和放氢反应动力学的研究,提出了肼是氮还原为氨的中间物的动力学证据。说明Ⅴ(Ⅱ)络合物是活性物种。氮分子的光还原氢化反应的可能机理是:以形成线形桥式双核钒(Ⅱ)的双氮基络合物活化,受氢原子攻击,形成配位的二亚胺和游离的肼,肼再还原质子化变成氨。     

氮对位取代基对联吡啶与Eu(Ⅲ)络合的影响

采用吸收光谱法测定了在CH3CN溶剂中,4,4'-二甲基[2,2']联吡啶、4,4'-二己基[2,2']联吡啶、4,4'-二壬基[2,2']联吡啶、[2,2']联吡啶-4,4'-二羧酸甲酯等氮原子对位含不同电性能取代基的联吡啶与Eu(Ⅲ)的络合物稳定常数。在实验条件下,含烷基取代基(-CH3,-C6H13,-C9H19)的配体观察到1∶3和1∶2两种络合物,而含吸电基(-COOCH3)的仅观察到一种1∶3络合物。以1∶3络合物生成反应为模型反应,采用密度泛函方法计算了络合反应的自由能变化,证实不同电性能对位取代基对络合反应的影响,络合反应自由能变化与取代基的供电性强弱顺序相一致。     

Ti(O-i-Pr)4-NaNp-N2固氮体系在PtCl2(PPh3)2存在下和H2的反应

1975年Chatt等采用质子酸对稳定的钼钨分子氮络合物进行还原质子化反应,取得了生成氨的结果.我们在1979年开展了过渡金属氢化物与稳定和不稳定的分子氮络合物反应的研究,同样也取得了生成氨的结果.这个结果为在温和条件下H_2和配位氮分子氢化反应制取氨准备了实验基础.采用的稳定分子氮络合物有[Mo(N_2)_2(dppe)_2](Ⅰ),trans-[Mo(N_2)_2(PMePh_2)_4](Ⅱ);不稳定固氮体系有[Ti(O-i-Pr)_4-NaNp-N_2]     

氮杂Wittig反应的最近进展

综述了最近几年氮杂Wittig反应的研究进展,包括分子间氮杂Wittig反应、分子内氮杂wittig反应及串联的氮杂Wittig反应。讨论了氮杂Wittig反应在一些含氮杂环、稠杂环及天然产物合成中的应用。     

双分子络合维生素B12模型化合物的合成

B₁₂是人体中不可缺少的维生素^[1,2],近20年来对这类化合物的研究引起人们广泛的兴趣^[3-5]。为研究维生素B₁₂结构与性能的关系,我们以维生素VB₁₂为原料合成了VB₁₂模型分子4f^[6,7],以研究Co-N键的强弱。揭示在人体中的生物催化作用。在我们合成工作中意外地发现了VB₁₂模型分子具有双分子络合现象,在一定条件下合成了VB₁₂分子络合物5b-5f。为研究B₁₂化学提供了一类新型模型分子。     

手性氮杂卡宾金属络合物的合成及其在不对称催化反应中的应用

手性氮杂卡宾金属络合物在多种催化反应中得到了广泛的应用, 并取得了很好的研究成果. 综述了手性氮杂卡宾金属络合物的合成以及它们在催化不对称反应中的应用研究进展, 如催化α,β-不饱和酮的1,4-加成反应、酮的氢硅烷化反应、烯烃的氢化反应和烯烃的复分解反应等.     

过渡金属配合物催化剂及其分子设计构思的发展与相互作用

讨论了某些不对称合成和α－烯烃定向配位聚合及α－烯烃氢甲酰化的过渡金属配合物向络合催化剂的发展与催化剂分子设计构思的发展及相互促进作用，并藉以说明过渡金属配合物定向络合物催化剂的分子设计已具备向计算机辅助设计发展的科学基础。     

氯铂酸(钠)-冠醚络合物及对氢化硅烷化反应的催化作用的研究

对氢化硅烷化反应所用铂催化剂已进行了大量的研究,但以氯铂酸(钠)的冠醚络合物作为氢化硅烷化反应的催化剂至今未见报导。冠醚用于铂系金属的络合多是以含氯,含硫的环状化合物为配体。氯铂酸(钠)冠醚络合物的研究旨在寻求室温惰性、高温有良好活性和能反复使用的新型氢化硅烷化反应催化剂。本文报导了氯铂酸及其钠盐和18-冠-9及1,7,10,16-四氧-4,13,二氮环十八烷(简称([2,2])的冠醚络合物的合成,物性及其对不饱和化合物的硅氢加成反应的催化活性和选     

氮氧自由基-金属配合物磁性分子材料*

氮氧自由基-金属配合物的合成和功能性研究,已成为分子磁性材料的一个热点课题。本文主要介绍了近年来氮氧自由基-金属配合物型分子基磁体、单分子磁体、单链磁体、分子自旋转换配合物等的最新研究成果,并就这一领域的发展前景做一展望。