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有机铝氢化物是一类重要的金属反应前体,在配位化学、生物化学、医药化学、材料科学以及催化科学等诸多领域具有广泛的应用。本论文研究了β-二亚胺配体稳定的有机铝氢化物LAlH2(L=HC{C(Me)N(Ar)}2, Ar=2,6-iPr2C6H3)分别与有机硼酸、有机磷酸、醇、酚以及胺类化合物的反应,得到了25个结构新颖的铝杂体系化合物,并对其中3个链状铝醇化合物的催化性能进行了初步探讨。此外,论文还合成了o-(Me3SiN)2C6H4配体支持的2个有机铝氢化物,并详细探讨了四氢呋喃的开环反应产物。本文所列的新化合物都通过了1H NMR和元素分析等表征,并且经过X射线单晶衍射确定其结构。具体成果如下:1.研究了有机硼酸与LAlH2的反应,得到了一系列结构非常新颖的含Al–O–B片段的化合物,并探讨了该反应的机理。芳香杂环硼酸(3-呋喃硼酸和2-噻吩硼酸)和脂肪族硼酸(环戊基硼酸和丁基硼酸)分别与LAlH2以2:1的摩尔比反应,生成了一系列LAl[OB(3-C4H3O)]2(μ-O)(1)、LAl[OB(2-C4H4S)]2(μ-O)(2)、LAl[OB(C5H9)]2(μ-O)(3)、LAl[OB(C5H9)]2(μ-O)(4)。化合物1-4是少见的以无机AlB2O3环和有机C3N2核构成的铝中心螺环化合物。化合物1的TGA和DSC结果表明,其在348oC以下稳定存在。当采用具有不同电子效应的四个取代苯基硼酸(3-甲基苯硼酸、3-氟苯硼酸、4-氯苯硼酸和2-三氟甲基苯硼酸)分别与LAlH2反应,同样得到了四例新的铝氧硼六元环化合物LAl[OB(3-MeC6H4)]2(μ-O)(5)、 LAl[OB(3-FC6H4)]2(μ-O)(6)、LAl[OB(4-ClC6H4)]2(μ-O)(7)、LAl[OB(2-CF3C6H4)]2(μ-O)(8)。而当采用两个大位阻取代的苯硼酸(2,6-二甲基苯硼酸和2-联苯硼酸)分别与LAlH2反应,成功得到了铝氧硼六元环化合物的中间体LAl[OB(2,6-CH3C6H4)OH]2(9)和LAl[(OB(2-PhC6H4)(OH)]2(10)。化合物9和10具有端基B–OH,并展示了一种以(H)O–B–O–Al–O–B–O(H)为核心骨架的链状铝氧硼结构。采用2-羟甲基苯硼酸与LAlH2的反应,生成了第一例铝氧桥联的苯并环氧硼烷化合物LAl[(OB(o-CH2O)C6H4)]2(11),该化合物的形成经历了硼羟基与醇羟基的脱水缩合。然而,3-羟甲基苯硼酸与LAlH2反应,却得到了第一个铝氧硼四核八元环化合物[LAlOB(3-OHCH2C6H4)]2(12),并且每个铝原子都处于螺环的中心。此外,当选用2,6-二甲氧基苯硼酸与LAlH2进行反应,意外得到了一个以Al2BO3六元环为核心骨架的铝氧硼化合物(LAlO)2B(2,6-OCH3C6H4)(μ-O)(13)。该反应经历了Al–H键的水解,并且水解的所需之水来自于2,6-二甲氧基苯硼酸的脱水缩合。2.大位阻配体支持的有机铝氢化物LAlH2与含磷羟基、硅羟基和氨基类有机化合物反应,成功构建了五个结构新颖的铝化合物,并通过X射线单晶衍射确定了它们的结构。苯基磷酸与LAlH2反应,生成了一个铝氧磷化合物[LAl(μ-O)]2PO(Ph)(14),14中铝原子处于无机AlPO2四元环与有机C3N2核相连的螺环中心;而二苯基磷酸与LAlH2反应,则得到了一个以P–O–Al–O–P片段为核心骨架的链状铝氧磷化合物LAl[OPO(Ph)2]2(15)。采用二苯基硅二醇与LAlH2反应,制备了一个以金属-非金属(H)Al–O–Si–O–Al(H)片段为核心骨架的有机铝氧硅化合物[LAl(μ-O)]2Si(Ph)2(16)。此外,当选择邻苯二胺、邻氨基硫醇分别与LAlH2分别进行反应,得到了两个以铝为螺环中心的铝胺杂环化合物LAl(μ-NH)2(o-C6H4)(17)和LAl[(μ-N)(μ-S)](o-C6H4)(18)。3.以大位阻配体支持的有机铝氢化物LAlH2(L=HC(CMeNAr)2, Ar=2,6-iPr2C6H3)为前驱体,与有机酚类或醇类小分子进行组装,成功的构建了一系列结构新颖的铝醇(酚)化合物,并对它们的结构和谱学性质进行了研究。其中,化合物LAl(μ-O)2(o-C6H4)(19)形成了一种苯丙二氧化铝为骨架的有机-无机五元环状结构;LAl[(μ-O)(μ-OCH2)](o-C6H4)(20)是一种以铝氧桥连的苯丙环氧硼烷为核心骨架的六元环结构;化合物LAl(μ-O)2(p-Dithiane)(21)形成了一种双AlO2C3S七元环的有机无机杂化结构,核心骨架的形状类似于篮子,O–Al–O为手柄,C4S2为底部;而化合物LAl(OC6H4NH2)2(22)、 LAl(OCH2C6H4NH2)2(23)、 LAl(9-OC13H9)2(24)和LAl(OC6H10NH2)2(25)形成了一种含C–O–Al–O–C片段的链状骨架结构。并且,化合物23、24和25作为-己内酯开环聚合引发剂,都显示了良好的催化性能。这三个化合物的催化活性与Al原子上的取代基团有关,呈现出23>25>24。4.合成并表征了基于o-(Me3SiN)2C6H4配体支持的两个有机铝氢化物。o-(Me3SiNH)2C6H4与三氢化铝三甲胺在甲苯中以1:1反应,得到了化合物o-(Me3SiN)2C6H4AlH(NMe3)(26);而该反应在四氢呋喃中进行时,生成了一个预料之外的产物{[o-(Me3SiN)2C6H4]AlH}2O(CH2)4NMe3(27)。化合物26是第一个o-(Me3SiNH)2C6H4稳定的单体有机铝氢化物,而化合物27形成了一种分子内的两性离子复合体–O(CH2)4NMe3+结构,该复合体处于两个铝原子之间。我们推测,化合物27的形成经过了单体有机铝氢化物26对四氢呋喃的开环反应。