N-杂环卡宾铁配合物的合成、表征以及催化性质的研究.pdf

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1、THEME：MScDissertationSYNTHESIS，STRUCTURALCHARACTERIZATIoNANDCATAI』YTICPROPERTIESOFIRON』v-HETEROCYCLICCARBENECOMPLEXESCandidate：YinZhangSupervisor：WanzhiChenZhejiangUniversity,Hangzhou，P．R．China，310027March．，2012浙江大学硕士学位论文摘要近年来Ⅳ-杂环卡宾配体mHCs)以其给电子能力强、易于制备而且环境友好等特点广泛应用于金属有机化学领域的研究。以Ⅳ-杂环卡宾作为配

2、体的过渡金属(如钯、镍、钌等)配合物在均相催化领域中已经取得了令人睹目的成果。第一过渡金属铁相比较其他贵(重)金属而言，具有价格低廉、无毒等优点，因而具有更加广阔的研究前景。近年来以金属铁化合物催化的有机反应已经成为研究热点，而以Ⅳ-杂环卡宾为配体的铁配合物的合成以及在有机催化中的研究至今却并不多见，因此合成卡宾铁配合物并探索其在有机化学领域的应用价值具有非常重大的意义。本论文从以下两方面进行了研究。第一部分以3．甲基．1．(2一嘧啶基)咪唑(L)为配体，运用我们实验小组最近报道的金属粉末置换的方法合成Ⅳ-杂环卡宾铁配合物[Fe(L)2(cH3cN)2】2+，同时研究了

3、该卡宾铁配合物与其他常见的N、P、0、S双齿小分子配体的反应性，得到一系列由不同配体取代配位乙腈分子的卡宾铁配合物，并且对其进行了结构表征。同时研究了该卡宾铁配合物在室温下催化一系列卤代杂环芳烃的Kumada反应。在催化剂量为O．2tool％的条件下，对于溴代杂环芳烃可得到70％左右分离产率的交叉偶联产物，但对于氯代杂环芳烃的催化效率并不太理想。第二部分以邻菲哕啉和联吡啶官能团化的咪唑盐为Ⅳ-杂环卡宾为前体，合成了一系列多齿Ⅳ．杂环卡宾铁配合物，并且对其进行了结构表征。所有的卡宾铁配合物均采用六配位的配位模式，形成经典的八面体构型。并且测定了各配合物的电化学性质。关键词

4、：Ⅳ-杂环卡宾，铁，Kumada偶联，X。射线衍射浙江大学硕士学位论文AbstractN-HeterocycliccarbenesNHCarestablesingletcarbenesthatcanactasexcellenttwoelectrondonorligandstowardsalmostanyelementintheperiodictable．TransitionmetalcomplexesofNHCshavebeenextensivelystudiedinhomogeneouslycatalyticreactionsespeciallyincross—cou

5、plingreactions．Ironhasmuchresearchpotentialduetoitslowpriceandnontoxicitycomparedwithcommonlyusedpreciousmetals．Iron-NHCcomplexeswouldofferopportunitiestostudytheircatalyticapplicationinorganicreaction．Thedissertationdescribesthesynthesis，structuresandcatalyticproperties：(I)Iron—NHCcompl

6、ex[Fe(L)2(CH3CN)2】2+(LN-pyrimid一2一ylimidazolylidene)waspreparedfromthereactionofAg—N-pyrimid一2一ylimidazolylidenecomplexwithironpowder．Reactionsof[Fe(L)2(CH3CN)2]2+withvariousN一，P一，O．，andS-donorshavebeeninvestigated．Replacementofthelabileacetonitrileledtotheisolationofvariousiron—NHCcompl

7、exescontainingadditionalN一，P一，0一，andS-ligands．Alltheiron—NHCcomplexeshavebeenfullycharacterized．[Fe(L)2(CH3CN)2】2+canefficientlycatalyzethecouplingreactionofvariousGrignardreagentswithheteroarylbromidesorchlorides．(II)Iron．NHCcomplexes[Fe(L)2】2+(L3一(1，10一phenanthrolin-2-y