《鐵、鈷和鎳氮雜環矽烯螯合物的合成及其催化活性研究》是依託山東大學，由孫宏建擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鐵、鈷和鎳氮雜環矽烯螯合物的合成及其催化活性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫宏建
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
過渡金屬配合物作為催化劑廣泛地套用於有機反應中。有機膦和氮雜環卡賓(NHC)配體是金屬配合物中最常用的兩類配體。作為NHC的類似物，雖然穩定的氮雜環矽烯(NHSi)幾乎同時與NHC被分離出來，由於NHSi的合成及其衍生髮展在實驗上難度較大，NHSi化學的發展相對十分緩慢。最新的理論研究表明，與膦和NHC配體相比，在一定的條件下，NHSi配體是一種潛在的性能更加優良的金屬配合物配體，可以廣泛地套用於催化過程中。NHSi的鐵、鈷和鎳配合物作為催化劑雖有報導，但多是作為單齒配體。矽烯的鐵、鈷和鎳螯合物的研究在國外鮮有報導；國內這方面的研究尚處於空白。本項目擬以NHSi作為一個配位點，設計合成含有NHSi的雙齒或三齒（鉗式）配體，利用C-H，N-H或Si-H等化學鍵的活化來合成矽烯的鐵、鈷和鎳螯合物或鉗式配合物。探索這些金屬螯合物或者鉗式配合物對碳，碳-偶聯反應和不飽和鍵的還原反應的催化性能。
結題摘要
過渡金屬配合物作為催化劑廣泛地套用於有機反應中。有機膦和氮雜環卡賓(NHC)配體是金屬配合物中最常用的兩類配體。作為NHC的類似物，雖然穩定的氮雜環矽烯(NHSi)幾乎同時與NHC被分離出來，由於NHSi的合成及其衍生髮展在實驗上難度較大，NHSi化學的發展相對十分緩慢。近年來的研究表明，與膦和NHC配體相比，在一定的條件下，NHSi配體是一種潛在的性能更加優良的金屬配合物配體，可以廣泛地套用於催化過程中。NHSi的鐵、鈷和鎳配合物作為催化劑雖有報導，但多是作為單齒配體。矽烯的鐵、鈷和鎳螯合物的研究在國外鮮有報導；國內這方面的研究尚處於空白。本課題在設計合成矽烯的單齒，雙齒及新型鉗式配體的基礎上，利用三甲基膦支持的富電性鐵、鈷和鎳的配合物在實現不同矽烯體系中C-H和Si-H鍵活化的同時，合成了系列鐵、鈷和鎳的矽烯配合物，並對合成的配合物進行了完整的表征。研究了部分配合物的反應性質及反應機理。系統研究了矽烯配位的鈷氫配合物對Kumada-碳碳交叉偶聯反應的的催化活性及催化反應機理。研究結果表明矽烯替代三甲基膦所生成的鈷氫化合物具有更加優異的催化活性。研究了各種鐵氫化合物對醛酮類化合物矽氫化和硼氫化反應的催化作用，以及對醯胺的脫水成腈等反應的催化效果。利用雙矽烯鉗式配體與Fe(PMe3)4反應，藉助CSP3-H鍵活化的方式，合成了首例鐵的雙矽烯氮氣配合物。研究表明鐵的雙矽烯氮氣配合物可以有效催化氮氣的還原。初步研究探索了鈷的雙矽烯氫化物對於烯烴矽氫化反應的催化效果及選擇性。該研究結果為我們進一步開展新型過渡金屬氫化物的設計與合成、烯烴的選擇性矽氫化反應奠定了基礎。
