异核金属簇〔PhCH_2Me_3N〕〔FeCo_3(CO)_(12)〕对烯烃氢甲酸化反应的催化作用

本文报导异核金属簇[RhCH_2 Me_3 N][FeCo_3(CO)_(12)]对烯烃氢甲酰化反应的催化作用.研究了反应温度、压力、溶剂等对反应的影响,考察了该金属簇对各类烯烃氢甲酰化反应的催化活性.该催化剂在较缓和的条件下具有较高的活性和选择性,4MPa,H_2:CO=1:1,120 ℃,反应1小时,1-己烯的转化率达80%以上,选择性大于90%.     

金属原子簇的催化作用—乙烯氢甲酰化反应

本文报导了羰基金属原子簇均相催化乙烯氢甲酰化反应。考察了三核羰基钴簇ClCCo_3(CO)_9(Ⅰ)、PhCCo_3(CO)_9(Ⅱ),四核羰基钴簇Co_4(CO)_3(μ_2-CO)_2(μ_4-PPh)_2(Ⅱ)、钴膦络合物Co_2(CO)_6(PBu_3)_2(Ⅳ)、环戊二烯羰基铁络合物Fe_2(CO)_4(C_5H_5)_2(Ⅴ)、异核金属簇化合物[PhCH_2Me_3N][FeCo_3(CO)_12](Ⅵ)和[PhCH_2Me_3N)(RuCo_3(CO)_(12)](Ⅶ)的催化恬性。其中异核金属簇(Ⅵ)和(Ⅶ)对乙烯氢甲酰化反应有较高的催化活性和选择性。研究了温度、压力等反应条件对异核金属簇(Ⅵ)催化剂的催化性能的影响,在130℃、4MPa、CO/H_2=1的条件下,反应1小时,乙烯的转化率和丙醛的选择性均大于90％。还考察了三核钴簇(Ⅱ)和异核金属簇(Ⅵ)的热稳定性和均相反应机理。     

铁—钴异核金属簇的催化作用——Ⅰ.[R_4N][FeCo_3(CO)_(12)]在溶液中的热分解反应

本文报导用加温加压原位红外光谱法在1:1的CO+H_2气氛中跟踪铁—钴异核金属簇催化剂[K_4N][FeCo_3(CO)_(12)](R=乙基、丁基、十六烷基、苄基三甲基、苄基三乙基等)在三种不同极性的溶剂(甲醇、甲苯、正庚烷)中的热分解反应。实验证明,在烯烃醛化条件下(120—150℃,4.0MPa),这些金属簇合物均分解生成Fe(CO)_5、Co_2(CO)_3、HCo(CO)_4和Co(CO)_4~-的盐。HCo(CO)_4和Co(CO)_4~-均为醛化活性物种。在甲苯中升温不超过150℃,并增加CO分压,再降至室温时,发现簇的吸收复出。R_4N~+的存在对催化剂体系有稳定作用。     

担载三核羰基钴簇的合成,表征和烯烃氢甲酰化反应

通过配体交换反应合成了膦化硅胶担载的羰基钴簇配合物(Si)—PPh_2[BrCCo_3(CO)_(9-2)],用IR、XPS和DPS对其结构进行了表征,并测得了担载簇配合物的金属含量,研究了担载簇(Si)—PPh_2[BrCCo_3(CO)_(9-2)]在烯烃氢甲酰化反应中的催化活性.结果表明,担载的三核羰基钴簇可达到与均相三核钴簇基本一致的反应活性,在一定的反应条件下,烯烃转化率和醇醛收率均在85％以上,有很少量的加氢产物生成。     

异核金属簇合成及催化作用的研究——Ⅰ.铂-钴羰基金属簇的合成及其催化醛化性能

本文报道用相转移催化作用合成异核金属簇络合物的新方法。在研究Co_2(CO)_8与Pt[P(C_6H_5)_3]_2Cl_2的反应时,除了得到异核金属簇Pt_2Co_2(μ_2-CO)_3(CO)_5[P(C_6H_5)_3]_2外,还分离出一种新的异核金属簇Pt_3Co_2(μ_2-CO)_5(CO)_4[P(C_6H_5)_3]_3和五核铂簇Pt_5(μ_2-CO)_5(CO)[P(C_6H_5)_3]_4. 考察了Pt_2Co_2(μ_2-CO)_3(CO)_5[P(C_6H_5)_3]_2对1-己烯的催化醛化活性,发现它是一种在温和条件下,有较高活性的催化剂。     

担载金属簇的研究——Ⅵ.担载Ti—Co羰基金属簇的合成和加压原位红外光谱

将双(环戊二烯基)二氯化钛(Cp_2TiCl_2)负载到聚苯乙烯载体上,再与Co_2(CO)_8反应,合成了三种担载的准异核羰基金属簇p(?)CH_2 Cp_2Ti(Cl)OCCo_3(CO)_9。用IR表征结构并研究担载金属簇的热稳定性、乙烯氢甲酰化反应的催化性能及反应机理。     

含μ_3-S的铁—钴—钼异核簇羰基衍生物的质谱研究

本文报导了四个含μ_3-S的铁,钴,钼异核簇羰基衍生物([FeCo_2S(CO)_9],[H_2Fe_2CoS(CO)_9],[FeCoMosCp(CO)_8]和[FeCoMos(Cp’COCH_3)(CO)_8],Cp=C_5H_5,Cp’C_5H_4)的质谱,并基于第一无场区亚稳跃迁和同位素峰丰度分布等数据讨论了其主要的断裂行为,发现在电子轰击下这些化合物的簇骼键的断裂反应与共价金属离子半径和μ_3-S配体存在有关。     

羰基过渡金属异核原子簇[(μ_2-S HgFe_2Co(CO)_9·(μ_3-Cl)]_2的合成及晶体结构

本文报道了羰基异核原子簇,[(μ_2-S)HgFe_2Co(CO)_9(μ_3-Cl)]_2的合成及晶体结构.化合物由(μ_2-S)HgFe_2Co(CO)_9(μ_3-Cl)双聚而成.双聚分子具有c_(2h)对称性.在Fe—Fe,Fe—Co之间存在明显的金属一金属键.三核簇中的两个铁原子作为双齿配体与Hg原子配位.并通过HgS二聚形成双三角型簇合物.     

聚合物载体上功能基配体对不同催化活性物种氢甲酰化催化性能的影响

作者用五类聚合物配体与不同催化活性物种反应制备了负载催化剂,并考察了聚合物配体及聚合物载体上功能基(配体)对不同催化活性物种氢甲酰化催化性能的影响。实验结果表明:当聚合物配体相同时,Co_2Rh_2(CO)_(12)双金属簇催化活性物种优于RhCl_3·3H_2O及Rh_2(Co)_4Cl_2;聚(N——乙烯基吡咯烷酮)(PNVP)及马来酸酐与苯乙烯共聚物(PMAn)负载催化剂大多具有良好的氢甲酰化催化性能。     

异核金属簇合成及催化作用的研究 Ⅱ.钴-铂异核金属簇催化作用的研究

本文报道钻-铂异核金属簇Co_2Pt_2(μ_2-CO)_3(CO)_5(PPh_3)_2对1,3-丁二烯等烯烃的催化性能,表明该异核簇除具有醛化活性之外,还有齐聚环化、加氢和异构化等催化性质.其醛化活性不仅比钻或铂的单核配合物高,而且比该两种配合物的混合物催化剂的活性高.采用X光电子能谱、电子吸收光谱及红外光谱等方法表征钴-铂异核金属簇,并辅以量化计算,试图解释该异核簇的醛化活性较高的原因.     

THE CATALYSIS OF IRON-COBALT BIMETALLIC CLUSTERS——1.THERMAL STABILITY AND DECOMPOSITION REACTION OF[R_4N][FeCo_3(CO)_(12)]IN SOLUTION

Thermal decomposition of[R_4N][FeCo_3(CO)_(12)][I](R=ethyl,butyl,hexadecyl,benzyltrimethyl,benzyltriethyl)in n-heptane,toluene and methanol was investigated bythe in situ high pressure IR spectroscopic method.The results show that underhydroformylation conditions all clusters decompose to Co_2(CO)_8,Fe(CO)_5 and the salt ofCo(CO)_4~-,and Co_2(CO)_8 reacts with H_2 to form HCo(CO)_4.Thermal stability of theclusters decrease with the increase of polarity of solvents.Under the hydroformylation con-ditions,IR spectra of the clusters are compatible with those of Fe(CO)_5+Co_2(CO)_8+[R_4N]Cl system.Because of the stabilizing effect or tetra-alkylammonium cation,when the tem-perature drops below 50℃ after decomposition of the clusters,the characteristic absorptionbands of the clusters appear again,so the decomposition process is reversible.     

羰基铑簇合物衍生的多相烯烃氢甲酰化催化剂的性能及红外表征

在常压下,Rh_4(CO)_(12)或Rh_6(CO)_(16)簇合物衍生的Rh/SiO_2对乙烯,丙烯氯甲酰化反应表现出良好的催化活性和选择性,并有利于直线醛的形成.乙烯氢甲酰化体系的表面催化比活性与Rh分散性的关系表明.乙烯氢甲酰化反应具有结构敏感性,而乙烯加氢反应具有结构非敏感性,高分散的金属表面有利于主反应的选择性.通过红外光谱跟踪,发现表面Rh在反应气氛中显示零价.根据接触时间对催化反应的影响,推测多相烯烃氢甲酰化及加氢反应都在Ph~0活性中心上进行.另外,担载羰基铑簇合物的热分解红外研究结果指出,表面羰基化合物金属中心上的配位不饱和性对氢甲酰化催化活性似乎起着重要影响,簇合物只有完全脱羰才能提供高活性的催化中心.在反应气氛和CO气氛中,担载Rh_6(CO)_(16)表现出一致的热稳定性,说明反应气中的CO对稳定羰基物起着主导作用.     

担载金属簇催化剂的研究

合成了以硅胶、聚苯乙烯和NaY分子筛为载体的YCCo_3(CO)_9担载簇和以聚苯乙烯和聚冠醚为载体的Co_4(CO)_(10)(pph)_2担载金属簇催化剂。测试了这些担载催化剂的红外光谱,并对四核钴簇进行了电子能谱的研究。考察了这些催化剂对烯烃醛化反应的催化性能。四核钴簇高分子催化剂的催化活性高于均相,选择性也有提高。分子筛锁笼催化剂提高了产物的正异构比。     

新型离子液体介质中长链烯烃氢甲酰化反应

合成和表征了离子液体[Rmim][p-CH3C6H4SO3](R=CH3(CH2)n—, n=3, 7, 11, 15), 并以所合成的离子液体为反应介质, 考察了水溶性铑膦络合物HRh(CO)(TPPTS)3[TPPTS: P(m-C6H4SO3Na)3]对长链烯烃氢甲酰化反应的催化性能. 结果表明, 离子液体[Rmim][p-CH3C6H4SO3]中R基团链长的变化对催化活性具有重要的影响；而在相同离子液体中, 氢甲酰化反应活性随着烯烃链长的增加明显下降. 与文献报道中广泛使用的离子液体[Bmim]BF4、[Bmim]PF6相比, 该催化体系对长链烯烃氢甲酰化反应具有更好的活性和化学选择性, 在3.0 MPa, 100 ℃的条件下, 1-己烯氢甲酰化反应转化频率(TOF)高达2736 h-1. 反应完成后, 水溶性铑膦络合物能很好地溶解在离子液体中, 与有机物自动分层, 催化剂的循环使用易于实现.     

担载四核羰基簇——FeCo_3(CO)_11PPh_3~-在聚苯乙烯表面簇骼畸变的EXAFS研究

通过配体取代将四核羰基簇FeCo_3(CO)_(12)~-锚联在膦化的聚苯乙烯表面,获得担载簇FeCo(?)(CO)_(11)PPh_3~-/poly,目的在于使簇骼结构偏离较高对称性.以考察锚联过程对簇结构的影响.本文以EXAFS(Extended X-ray Absorption Fine Structure)方法研究了担载样品的结构.结果显示担载簇与FeCo_3(CO)_(11)PPh_3~-晶体具有相同的结构模式,尤其是膦配体确实与一Co原子相连接.EXAFS结果表明:(1)与FoCo_3(CO)_(12)~-(其簇骼具有三重对称性结构)比较,锚联使Co—Fe键增长0.005nm;金属-金属及金属-桥联碳壳层的Debye-Waller因子均增大约一倍而金属-端联碳壳层的值变化很小.说明金属-金属间实际键长值具有一较宽分布,因而其簇骼已偏离了三重对称结构;(2)与FeCo_3(CO)_(11)PPh_3~-晶体的结构比较.Co—Fe键长长0.003nm.而Co—Co键长则短约0.002nm.考虑到EXAFS分析只能给出平均键长值,因此认为,存在于FeCo_3(CO)_(11)PPh_3~-晶体中的由于一个羰基被膦配体取代而引起的簇骼畸变,在锚联后被加剧.     

过渡金属络合物对氢甲酰化反应的某些催化作用规律

烯烃氢甲酰化反应(Hydroformylation或Oxo reaction)是当前工业上使用过渡金属络合物为催化剂的少数几个重要反应(Wacker, Vinyl acetate, Oxo, MeOH carbonylation和Ziegler-Natta processes)之一。本文使用20余种单核金属络合物、多核和异核金属簇化合物,考察了不同金属中心、配位体和反应参数对烯烃氢甲酰化反应的影响,测定了反应速度常数和活化能,利用在线原位红外光谱考察了反应中间络合物的生成过程和影响因素,讨论了反应机理,得出了某些一般性的烯烃氢甲酰化反应的催化作用规律。     

化学键联铁-钴四核羰基簇结构的EXAFS研究

本文以EXAFS方法研究了化学键联的四核铁-钴羰基簇[Co_(?)Fe(CO)_(12)]~-的表面结构。结果显示担载后Co—Co键长缩短0.04(?),Co—C和Co—Fe键长分别增长0.03和0.08(?),说明FeCo_3的四面体簇骼在担载后更大地偏离开理想的正四面体。     

膦化聚苯乙烯担载四核羰基钴簇的合成和催化作用

合成了两种含膦聚苯乙烯载体和此二载体与四核羰基钴簇CO_4(CO)_8(μ_2-CO_2(μ_4-PPh)_2通过配体交换反应,合成两种担载的金属原子簇催化剂.用IR、VU-DRS和XPS表征担载簇配合物的结构.考察了担载簇催化剂对讣茑烯烃的氢甲酰化反应的催化活性.其活性顺序为:1-庚烯>环己烯>二异丁烯>2-辛烯>苯乙烯.     

六核羰基钌簇阴离子及其衍生物的合成与催化性能

在催化反应的络合活化过程中,多位配位有时可以发挥协同效应,从而可能发挥比单核金属络合物更为有效的催化作用.近年来钌簇化合物的研究发展很快,这和C_1化学的开展有着十分密切的关系.Eady等曾以CH_2Cl_2为溶剂,制取[Ru_6(CO)_(18)]~(2-),并测定了它的立体结构,通过X射线衍射分析证实[MePPh_3]_2[Ru_8(CO)_(18)]金属簇是一     

Rh_4(CO)_(12)和[Rh(CO)_2Cl]_2催化1—己烯氢甲酰化反应研究

研究了Rh_4(CO)_(12)和[Rh(CO)_2Cl]_2两种铑原子簇合物在1—已烯氢甲酰化反应中的催化性能和反应前后催化剂溶液的红外光谱变化。结果表明,按加入的Rh_4(CO)_(12)和[Rh(CO)_2Cl]_2的分子数计算,前者的催化活性比后者高出一倍多;若按铑原子数计算,则二者活性较接近。红外光谱测定说明,Rh_4(CO)_(12)的簇结构反应前后无显著变化。然而,[Rh(CO)_2Cl]_2参与反应后却变成了以Rh_4(CO)_(12)为主的簇合物。反应过程中两种催化剂母体可能解离成类似的单核铑催化活性物种,反应之后,在常温常压下又聚合为簇合物。