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膦、氮配体以及过渡金属络合物在金属有机化学领域扮演着重要的角色。论文首先在文献基础上综述了膦、氮配体的种类和常见合成方法及其金属络合物在材料化学、生物化学、医药合成和催化化学等领域中的应用。在此基础上,我们设计合成了亚胺膦配体和新型多芳基桥联的长链二膦配体,并利用31PNMR、1H NMR、13C NMR、HRMS(ESI)、元素分析等分析方法对配体进行了表征。研究了配体与Pd(OAc)2在Suzuki偶联反应中的催化性能。同时,为了更好的探讨膦配体/Pd原位催化Suzuki偶联反应进程与机理,尝试合成金属络合物,期望通过结构来研究催化反应进程与机理:单Pd还是双Pd催化?本论文主要包括下列几方面内容:
1.我们课题组将合成的膦氮配体应用于催化Sonogashira偶联反应,发现:原位催化比金属络合物催化效果好。在此基础上,我们合成了新配体P7及一系列亚胺膦配体,尝试着将合成的亚胺膦配体与Pd(OAc)2原位催化Suzuki偶联反应,发现收率<65%,homocoupling产物达到40%~50%。
2.设计合成了新型多芳基桥联的长链二膦配体L1-L5,利用配体L1-L5与Pd盐原位催化Suzuki偶联反应,发现该催化体系对于芳基碘和芳基溴的反应活性很高,对芳基氯也有较高的活性,且L3的催化性能最佳,能很好地控制自偶联产物的生成。同时利用2-二苯基膦基吡啶和2,6-二(二苯基膦)基吡啶作对比,充分说明了新型多芳基桥联的长链二膦配体的高催化活性,具有研究意义。
3.单晶结构衍射证实了:配体L1与Ag(CH3CN)4BF4、Au(SMe)2Cl反应合成了1∶1小环化合物;与Cu(CH3CN)4ClO4、Cu(CH3CN)4BF4在二氯甲烷中反应时,得到两个2∶2络合的双核大环化合物。
4.据文献报道,这类配体与Pd配位时形成的也是2∶2络合的双核大环化合物,遗憾的是我们目前还没有得到这类配体与Pd配位的单晶。