过渡金属钌、铑配合物在室温离子液体中催化硅氢加成反应的研究

研究了在室温离子液体以及室温离子液体/有机溶剂复合介质体系中, Rh(PPh₃)₃Cl, Ru(PPh₃)₃Cl₂等催化烯烃与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应. 实验结果表明, 在乙二醇二甲醚/离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMImBF₆) (V/V＝1/4)介质中, 于90 ℃下, 己烯与三乙氧基硅烷反应的转化率为100%, β加成物的选择性可达89.0%. 而用Rh(PPh₃)₃Cl作为反应的催化剂, 在纯离子液体BMImPF₆中, 就可以高效催化烯烃与三乙氧基氢硅烷的加成反应. 过渡金属Rh(PPh₃)₃Cl, Ru(PPh₃)₃Cl₂催化剂/离子液体BMImPF₆催化体系, 不仅解决了产物与催化剂分离困难这一难题, 同时, 离子液体BMImPF₆的存在提高了过渡金属Rh(PPh₃)₃Cl, Ru(PPh₃)₃Cl₂催化硅氢加成反应的活性, 特别是β加成物的选择性. 反应结束后, 催化剂/离子液体与产物易于分离, 并且可以重复使用.     

有机膦离子液体铕配合物的合成、结构与荧光性质

设计合成了一种有机膦离子液体[Ph3PC4P(O)Ph2]PF6(IL-2)及其稀土铕配合物Eu(IL-2)3(NO3)3,并通过核磁、高分辨质谱、元素分析确认了它们的结构。热重分析表明IL-2和Eu(IL-2)3(NO3)3具有很好的热稳定性。从红外光谱中可以看出,形成配合物后,P=O的吸收峰向低波数方向移动;配合物Eu(IL-2)3(NO3)3的紫外吸收强度大于游离的IL-2,说明Eu3+和IL-2中的磷酰基发生了配位。在核磁共振磷谱中,配合物的P=O的化学位移发生了显著变化,从游离配体的32 ppm变化到-110 ppm,而季磷原子和PF6-的化学位移没有变化,也表明P=O基团直接与稀土配位。Eu(IL-2)3(NO3)3荧光光谱表现出Eu3+的特征红光,峰形尖锐,单色性好,表明该配合物是一种潜在的红色发光材料。     

配合物溶液忽略金属羟合离子影响的条件

用数学方法导出了一般配合物溶液中忽略金属羟合离子影响的条件为：lg（αM（OH）-1）〈i-1∑i=（lgKj-lgKi）（i为溶液中浓度最大的配离子的级数）,并提出求解方程的方法。     

离子液体中过氧钨配合物催化氧化燃油脱硫

合成了一种含D,L-丙氨酸配体的钨的过氧配合物WO(O2)2·2C3H7NO2·H2O催化剂.以WO(O2)2·2C3H7NO2·H2O/[Bmim]PF6/H2O2体系为研究模型,考察了反应时间、温度和催化剂用量等因素对燃油脱硫率的影响.结果表明,在70℃反应2h,n(H2O2)∶n(二苯并噻吩)∶n(催化剂)=30...     

不同中心离子对自组装三元配合物膜光诱导

在ITO(indium-tin-oxide)透明电极上,按照一种新的自组装策略分别制备了3种以四价金属离子Sn4+,Zr4+和Ce4+为桥连中心离子、以苝四羧酸为功能染料配体分子、以草酸为连接配体的光电功能自组装膜.用接触角、紫外光谱、X射线光电子能谱(XPS)和电化学循环伏安作了表征.并测定了这3种自组装膜体系的光电转换性质及电子给体、偏压、光强等因素的影响.     

高效可循环离子型钯配合物催化羰化Sonogashira反应

炔酮类化合物作为一类具有生物活性的分子,是天然产物全合成中构建杂环类化合物的重要中间体.炔酮类化合物的传统合成方法是通过过渡金属催化金属有机炔烃和酰氯的交叉偶联,但存在酰氯本身稳定性和底物官能团耐受力较差的缺点.近年来,钯催化的羰化Sonogashira反应(末端炔烃和芳基卤化物与CO的偶联反应)成为合成炔酮类化合物更为直接和有效的方法,其中与钯中心原子配位的配体的电子效应和空间效应可显著调控钯配合物的催化性能.但均相钯催化的羰化Sonogashira反应体系存在催化剂流失、分离困难和难以循环使用的问题.我们以2-(1-咪唑基)噻唑为母体分子,合成了具有P,S,N杂合配体特征的配体L1,同时将配体L1通过与MeOTf的季铵化反应得到相应的离子型膦配体L2.在此基础上,利用L1和L2与过渡金属中心的配位作用合成相应的钯配合物1A和2A.由于L1和L2中含有多种不同配位能力的配体(P-配体,S-配体和/或N-配体),故通过N/S杂原子对Pd-中心原子的协同弱配位作用,可以调变相应钯配合物对羰化Sonogashira反应的催化性能.另外,2A中具有强吸电子效应的正电荷的存在,使其结构和催化性能也必然不同于中性配合物1A.实验结果表明,在温和的反应条件(90℃,lh,CO压强1.0 MPa)下,对于碘苯和苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应,1A体现出优于2A的催化性能,TOF值达到840 h-1;但反应温度提高到120℃时,1A的TOF高达3560 h-1,2A的TOF为2960 h-1.与L1的2JP-Se=744 Hz相比,L2的2JP-Se=768 Hz,说明L2中具有吸电子效应的正电荷的存在降低了相应P原子的σ给电子能力(2JP-Se数值越大,相应膦配体的6给电子能力越弱);同时,1A中具有弱配位能力的N配体的缺失削弱了配体对Pd活性中心的稳定作用.在底物普适性研究中发现,4-硝基溴苯在相同反应条件下几乎得不到羰化Sonogashira偶联产物.而将反应体系中的CO换为同样压强下的N2,却可以顺利实现Sonogashira偶联反应.我们推测,在CO氛围下形成的pd0-CO活性物种(与N2氛围下形成的Pd0活性物种相比)具有相对较低的对底物的氧化加成能力.离子型钯配合物2A的优势在于,当将其与室温离子液体[Bmim]PF6(溶剂)结合使用,在2A催化碘苯与苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应过程中,循环使用8次催化性能没有明显下降.     

过渡金属配合物催化炔烃和亲核试剂的羰化反应

羰化反应(氢甲酰化反应、羰化羧酸化反应、羰化酯化反应、羰化酰胺化反应等)是制备醛(/醇)、羧酸、羧酸酯、酰胺等高附加值含氧羰基化合物有效的途径,具有反应原子经济性高、目标羰基化合物选择性高、反应条件较氧化过程更温和可控的优势.羰化反应的原料包括烯烃、炔烃、卤代烃、醇等有机化合物.其中,在过渡金属催化剂作用下,炔烃与不同...     

有机金属配合物控制的活性自由基聚合研究进展

活性自由基聚合(Living radical polymerization,LRP)是高效可控地制备结构新颖的高分子材料的重要方法,近年来逐渐成为高分子合成领域的研究热点.本文综述了一类重要的活性自由基聚合方法,即有机金属配合物控制的自由基聚合(Organometallic mediated radical polymerization,OMRP)的最新研究进展,介绍了钛、钒、铬、钼、铁、锇、钴、铑、钯和铜等有机金属配合物为催化剂控制的OMRP,并简述了OMRP方法在光致LRP、嵌段共聚物的合成、与其他LRP方法联用及聚合物端基修饰和转化等方面的拓展.此外,本文还对有待进一步深入探索的领域和问题提出了建议和展望.     

膦酰基离子液体铕配合物的合成、结构与荧光性质

合成了两种膦酰基离子液体,1-丁基-3-(3-二苯基膦酰基)丙基咪唑六氟磷酸盐（[BIMC3P(O)Ph2]PF6）(IL-1)和(3-二苯基膦酰基)-丙基三乙胺六氟磷酸盐（[TEAC3P(O)Ph2]PF6）(IL-2),通过核磁共振和红外光谱确认了它们的结构,并合成了两种离子液体的稀土铕配合物Eu(IL-1)3(NO3)3和Eu(IL-2)3(NO3)3,对其进行了热稳定性和光谱性质的表征。 热重分析表明,离子液体的热稳定性均高于其稀土配合物,相比之下,离子液体IL-1和Eu(IL-1)3(NO3)3具有更好的热稳定性。 从红外光谱中可以看出,形成配合物后,两种离子液体中的P=O吸收峰均向低波数方向移动,同时两种配合物的紫外吸收强度均大于各自游离的离子液体,说明Eu3+和离子液体中的磷酰基发生了配位。 稀土铕配合物Eu(IL-1)3(NO3)3和Eu(IL-2)3(NO3)3的荧光光谱均表现出Eu3+的特征红光,峰形尖锐,单色性好,可作为潜在的红色发光材料。     

离子型膦配体及其离子型过渡金属配合物的合成和均相催化作用

与传统中性叔膦配体构建的过渡金属配合物相比,由离子型膦配体配位构建的过渡金属配合物具有典型的离子盐组成特点、独特的电子效应和几何构型。该类配合物中,不仅存在金属和配体间的配位作用,还存在正电荷的强吸电子效应和阴阳离子的静电作用,由此可以产生独特的催化性能。近年来,离子型过渡金属配合物的合成及其均相催化应用成为配位化学和均相催化研究中备受关注的领域。离子型过渡金属配合物的离子盐结构,使其在与室温离子液体溶剂结合使用时,离子型离子配体及其配合物能够严格被锁定在离子液体相,具有避免离子型离子配体及其配合物的流失、抑制其失活、并实现循环使用的优点,也成为均相催化固载化的绿色方法之一。本文综述了近十年发展的一类咪唑鎓基与膦配体中的磷原子毗邻的离子型膦配体的合成,及其相应Rh、Pd、Ru、Pt、Au、Ni、Cu等离子型配合物的构建,并介绍了它们在均相催化反应中的应用。     

SO3H-Functionalized Ionic Liquids: Green, Efficient and Reusable Catalysts for the Facile Dehydration of Aldoximes into Nitriles

Easily synthesized aldoximes have been converted to the corresponding nitriles under very mild conditions by a simple reaction using two halogen‐free SO₃H‐functionalized ionic liquids, 3‐methyl‐1‐(4‐sulfonic acid)butylimi‐ dazolium hydrogen sulfate [MIM(CH₂)₄SO₃H][HSO₄] and 1‐(4‐sulfonic acid)butylpyridinium hydrogen sulfate [PY(CH₂)₄SO₃H][HSO₄], as catalyst and reaction medium without any additional organic solvent. The method was equally effective for aromatic aldoximes bearing electron‐donating and electron‐withdrawing substituents. Taking into account environmental and economical consideration, the protocol presented here has the merits of environmentally friendly, simple operation, easy work‐up and very good yields. The catalysts could be recycled and reused for several times without noticeably decreasing in their catalytic activities.     

高分散隔离活性位催化剂中过渡金属离子结构对丙烷选择氧化反应性能的影响

考察了碱金属K修饰的SiO2负载极低含量过渡金属的高分散隔离活性位系列催化剂(K-M/SiO2(n(K)∶n(M)∶n(Si)=10∶1∶1000),M=V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的丙烷选择氧化催化性能,并运用UV-Raman和CO2-TPD等方法,对该系列催化剂进行了结构和物化性能表征,探讨了催化剂的表面离子结构与催化反应性能之间的关系。 发现钾修饰的SiO2负载过渡金属高分散隔离活性位催化剂上过渡金属离子的组态结构,对丙烷选择氧化反应性能有重要影响。相对稳定的全充满或无d电子的表面离子结构有利于选择氧化反应进行,而存在多种价态的相对不稳定的离子结构有利于深度氧化的进行。 这一离子结构与丙烷选择氧化催化性能的关系与前期乙烷选择氧化规律相似,进一步说明在高分散隔离活性位催化剂中,过渡金属离子的电子组态结构是影响低碳烷烃选择氧化反应性能的最重要因素。     

Immobilization and Continuous Recycling of Photoredox Catalysts in Ionic Liquids for Applications in Batch Reactions and Flow Systems: Catalytic Alkene Isomerization by Using Visible Light

A catalytic (E)‐ to (Z)‐isomerization of olefins using a photoredox catalyst under mild reaction conditions is presented. A variety of (Z)‐alkenes can be prepared in the presence of visible light. A new reaction system allows an easy and efficient scale‐up, as well as a continuous flow process in which the photocatalyst is immobilized in an ionic liquid and continuously recycled by simple phase separation.     

Catalytic behavior of a polynuclear Mg-Mo complex and nitrogenase active site (FeMoco) isolated from the enzyme in reactions with C2H2, N2, and CO: A comparative study

In order to identify common and distinctive features in the catalytic behavior of natural and artificial nitrogen-fixation clusters, the kinetics of the catalytic reduction of C₂H₂ in the presence of Mg-Mo-cluster (1) was investigated and compared with the kinetics of acetylene reduction catalyzed by the cluster FeMoco (2) isolated from the enzyme nitrogenase we studied previously. The reactions were conducted in the presence of Zn/Hg and Eu/Hg as reducing agents and PhSH and C₆F₅SH as proton donors, i.e., under the same conditions as had been used in the case of 2. Both polynuclear Mg-Mo-complex and the europium amalgam-reduced FeMoco have multiple interdependent binding sites for substrates and/or inhibitors. Carbon monoxide inhibits the acetylene reduction much less efficiently in systems with cluster 1 than in systems with cluster 2, although the type of inhibition is mixed in both systems: CO binds to multiple sites of the cluster and affects both C₂H₂ complexation to the reduced cluster and decomposition of the catalyst-substrate complex to give the products. Unlike isolated FeMoco, the Mg-Mo-cluster efficiently catalyzes the reduction of molecular nitrogen. The reaction is greatly inhibited by acetylene, while no inhibiting effect of N₂ is observed in acetylene reduction, as was found earlier for a system with the natural cluster as the catalyst. Published in Russian in Izvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 5, pp. 766–774, May, 2006.