含钌配合物的合成及催化性能研究

发布时间：2017-11-14 03:15

  本文关键词：含钌配合物的合成及催化性能研究

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【摘要】：金属有机化学与催化密切相关。它们的结合不仅发展了丰富的具有高活性和高选择性的新型催化剂,而且为在分子水平研究现代催化理论提供了科学依据。这对探索新一代物质转化途径,实现环境友好的高效、高选择性合成化学新反应、新方法,实现化学键的选择性断裂与形成,具有重要的科学意义和现实意义。C-C偶联是有机合成的核心,通过C-H键断裂而形成C-C键是一种原子经济并且环境友好的方法,也是金属有机化学的发展热点。Ru_3(CO)_(12)是一种应用较为广泛的金属有机催化剂。本课题的第一部分内容就是利用Ru_3(CO)_(12)活化含有导向基团的茚衍生物的sp3 C-H键。成功得到了sp3 C-H键活化的产物,得到了两个配合物—配合物4-5和配合物4-10,并确定了其单晶结构。这表明了Ru_3(CO)_(12)不仅可以活化此类配体中相对活泼的sp2 C-H键,同样可以活化性质比较稳定的sp3 C-H键。遗憾的是当配合物继续与烯烃/炔烃反应,并未得到烯烃/炔烃的插入的产物,这可能是由于此类插入反应需要三个Ru原子,而配合物4-5和4-10均只含两个Ru原子。含Ru配合物另一项重要的应用是催化氢化反应和脱氢偶联反应。结合本课题组以往对[Fe]-氢化酶活性中心结构的研究,本课题的第二部分内容设计并合成了含羟基-吡啶-亚甲基结构以及P、N原子的配体,以及金属Ru配合物—配合物5-2,确定了其单晶结构,并对该配合物的催化性能进行了研究。主要涉及催化酮的氢转移反应,以及苄醇与苄胺的脱氢偶联反应。发现了该配合物不能很好地催化酮的氢转移反应,但对苄醇与苄胺的脱氢偶联反应有很好的催化效果。我们对反应条件进行了优化,得到了苄醇与苄胺反应生成亚胺的最佳反应条件,并对催化剂的催化机理进行了研究和分析。论文一共合成了四个新有机化合物和四个新配合物。实验过程中合成的所有未知化合物均用1H NMR、13C NMR、红外、元素分析和高分辨质谱等手段进行表征,部分金属有机化合物用X-射线单晶衍射进一步确定其晶体结构。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O627.8;O643.36
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本文编号：1183608