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金属铋、锑资源相对丰富廉价,许多含铋、锑的化合物已经广泛地应用在有机合成、材料科学等领域。有机铋、有机锑配合物因其独特的结构特征备受关注,呈现出较好的发展前景。但是,有机铋、有机锑配合物的M-C (M=Bi, Sb)键较弱,大多数结构对水、对空气比较敏感,而且其路易斯酸性较低,催化活性差,严重限制了有机铋、有机锑化学的发展。设计合成高效、稳定的有机铋、有机锑配合物并拓展其催化应用,是目前路易斯酸化学的关键科学问题,具有重要的科学意义和潜在的应用前景。基于上述描述,本论文利用氮原子桥连的5,6,7,12-四氢二苯并[c,f][1,5]辛烯骨架的有机铋、有机锑氯化物构建了一系列双核有机铋、有机锑硫族化合物,而且通过引入二茂铁和1,2-环己二胺合成了一系列多齿手性配体。利用X射线单晶衍射、核磁共振、元素分析、热重分析等测试手段对产物的组成、结构以及理化性质进行了分析,探讨了配合物在环氧化物和二氧化碳的环加成反应中的催化应用。取得的主要研究结果如下:(1)利用5,6,7,12-四氢二苯并[c,f][1,5]氮铋辛烯骨架氯化物1a-1cRN(C6H4CH2)2BiCl(R=t-Bu(1a), c-C6H111(1b), Ph(1c))和硫化钠反应,合成了双核有机铋硫化物7a-7c RN(C6H4CH2)2BiS(R=t-Bu(7a), c-C6H111(7b), Ph(7c)),并探讨了其催化应用。研究结果表明,双核有机铋硫化物7a-7c在空气中非常稳定,且金属中心暴露充分。7a-7c在环氧化物和二氧化碳的环加成反应中表现出良好的催化性能和明显的双金属协同效应,通过引入共催化剂Bu4NI,双核配合物对多数环氧化物都具有较好的催化效果,并且具有很高的选择性。(2)利用5,6,7,12-四氢二苯并[c,f][1,5]氮锑辛烯骨架氯化物8a-8cRN(C6H4CH2)2SbCl(R=t-Bu(8a), c-C6H111(8b), Ph(8c))和氢氧化钠反应,合成了双核有机锑氧化物10a-10c RN(C6H4CH2)2SbO(R=t-Bu(10a), c-C6H111(10b),Ph(10c)),并探讨了其催化应用。研究结果表明,化合物10a-10c具有一定的路易斯酸性,且热稳定性很好。10a-10c在环氧化物和二氧化碳的环加成反应中有较高的催化活性和选择性,与单核有机锑氧化物9c-C6H111N(C6H4CH2)2SbOMe相比,双金属配合物表现出明显的双金属协同催化效应。(3)以手性α-(二甲胺基)乙基二茂铁15a Cp2FeCH(NMe2)CH3为原料,通过优化制备条件,高选择性和高产率地合成了含有硫桥的配体前驱体17{[Cp2FeCH(CH3)][(2-BrC6H4CH2)]}S和21{[(Me3Si)Cp2FeCH(CH3)](2-BrC6H4CH2)}S,这种配体同时含有平面手性和中心手性。另外,利用手性酒石酸拆分1,2-环己二胺,并以光学纯的1,2-环己二胺对映体为原料,高产率地合成了两种手性配体前驱体23a1,2-C6H110[N(2-BrC6H4CH2)2]2和23b1,2-C6H110[N(2-BrC6H4CH2)2]2。