氮杂环卡宾亚胺配体的研究综述
摘要:氮杂环卡宾作为一类优秀的给电子配体,自发现以来在有机化学领域就一直扮演着重要的角色。由于其供电子能力,可以与多种金属结合形成配合物,不同的金属中心和卡宾结构上各式各样的取代基又注定了氮杂环卡宾与金属的配合物拥有多种可能的性质。因此,在材料学、无机化学等领域也有了对此类配合物的深度研究与报道。本文通过学习和查阅已报道的文献,合成IPr=N-TMS(IPr=[(HCNDipp)2C:]; Dipp=[2,6-iPr2C6H3]; TMS=SiMe3)以及IPr=N-Li,测定产率及其纯度,采用核磁、红外、高分辨质谱和单晶X-衍射等仪器对化合物的组成和结构进行表征。研究IPr=N-TMS以及IPr=N-Li的反应性,以期拓宽N-杂环卡宾亚胺配体配体的研究领域和应用领域。
关键词:氮杂环卡宾;N-杂环卡宾亚胺配体;主族金属
一、文献综述
(一)选题背景
从1991年第一次报道了一种可分离的晶体氮杂环卡宾(N-heterocycle carbene,简称NHC)以来,化学家不断努力探索和开发已知分子的新用途,在不同的化学领域已经发现了许多非甾体环卡宾的应用[1-2]。人们花了很大的精力去了解它们的电子和空间特征,这有助于设计其他类型的稳定卡宾。如今,在其他相关领域中,氮杂环卡宾被广泛用作过渡金属的配体、有机催化剂和稳定活性主族物种的路易斯碱性物质。此外,通过在多官能NHCs的氮原子或主链上引入取代基,已经建立了合成多官能团NHCs的实用和可靠的方法。这些多功能NHCs进一步拓宽了NHCs的应用范围;然而,它们的用途主要限于作为金属配合物的多齿配体。因此,利用多功能氮杂环卡宾的结构特征,探索其多方面的用途应该是值得的。
(二)研究意义和目的
氮杂环卡宾是常见的金属配位化合物配体,其给电子能力强,制备方法简单,对环境污染小,因此近年来氮杂环卡宾领域化学研究得到飞速发展,氮杂环卡宾以及其金属配合物的研究已成为金属有机化学的前沿领域之一。咪唑啉-2-亚胺配体在过渡金属化学研究中已经被广泛应用,但与金属酰胺相较之下,这种配体在主族化合物的研究还处于起步阶段。然而,近年来,它越来越受到重视。目前已经有了一些缺电子主族元素化合物通过氮杂环亚胺化配体来稳定,其中包括低价态的金属阳离子和以前未知的成键模式的物种,突出了它作为辅助配体的用途,并使它与其他类别的氮基配体系统相区别。咪唑啉-2-亚胺基作为氮杂环亚胺基中的一种,其外环氮原子能优先与亲电试剂相结合,并且可以通过阳离子电荷密度有效离域到五元咪唑啉环中使其给电子特性得到显著增强,这种特性使得咪唑啉-2-亚胺基成为了动力学稳定缺电子物质的极好选择。咪唑啉-2-亚胺基的咪唑啉基前体种类众多,可以依据动力学稳定高活性物质的空间位阻需求而调整前体结构。目前可以研究一系列尚未探索的咪唑啉-2-亚氨基与较重的主族金属的配合物,并侧重于各自体系的催化应用。因此,对其进行研究是一个比较热门的方向,具有较大前景。本课题旨在研究咪唑啉-2-亚胺配体的合成、以及一些咪唑啉-2-亚氨基与主族金属配合物的合成及其反应性。
(三)国内外研究现状综述
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