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大自然利用不同种类的含铁酶来实现对碳氢化合物高效准确的氧化,这些酶包括细胞色素P450,双核铁中心的甲烷单加氧酶,博来酶素和萘双加氧酶等非血红素铁氧化酶(NHIOs)。非血红素铁氧化酶活性位点由中心二价铁与两个组氨酸,一个天冬氨酸或谷氨酸和一个水分子配位组成,为了模拟非血红素铁氧化酶,这些年许多含有多齿氮配体的二价铁配合物被报道,一些配合物与双氧水作用能够实现对惰性烷烃和烯烃的立体选择羟基化、环氧化和双羟基化反应。 基于以上研究背景,利用我们组合成的(S)-2-(哌啶基)吡啶,本文合成了多齿氮配体L(L=N4,CH3-N4,NO2-N4 and N5)及其配合物Fe(L)(OTf)2,并研究了配合物与双氧水作用对环己烷、环己烯、环辛烯、苯乙烯和1-辛烯的催化氧化性能。从配合物Fe(N4)Cl2晶体结构和ESI-MS质谱可以推测,配合物Fe(L)(OTf)2都具有六配位八面体构型。在环己烷的氧化反应中,配合物的催化效率与Fe(OTf)2相近,反应机理为自由基氧化。在烯烃的双羟基反应中,与非血红素铁氧化酶活性位点结构相似的催化剂Fe(N4)(OTf)2,Fe(NO2-N4)(OTf)2和Fe(CH3-N4)(OTf)2都有顺式双羟基化合物生成,表明有高价铁氧中间体参与反应。其中配合物Fe(CH3-N4)(OTf)2显示了较高的活性和选择性,在对苯乙烯氧化中,转化率为78%,双羟基化合物与环氧化合物的比值为50/1。