N-杂环卡宾金属络合物的合成和荧光性能研究

论文摘要

在1991年Arduengo第一次分离得到了稳定的游离N-杂环卡宾（NHC）以后，N-杂环卡宾金属络合物的研究在近十几年来得到了迅速的发展。周期表中几乎所有金属的N-杂环卡宾络合物都有报道。研究发现这类络合物的催化性能在许多方面优于膦配体的金属络合物，而且这类络合物对热，水和空气有良好的稳定性，这也是膦配体金属络合物无法比拟的。因此，这一领域成为了近年来有机化学的研究热点之一。但这一领域在荧光性能方面的研究还比较少，有待进一步深入研究，为了研究N-杂环卡宾金属络合物的荧光开关性能，我们在配体中引入了蒽基或萘基，本文共合成了1-（9-蒽甲基）-3-烷基苯并咪唑氯化物等以下二十六个配体。我们用合成的这些配体与金属化合物进行反应，得到了以下一些卡宾金属络合物的晶体结构，如N-杂环卡宾银络合物和N-杂环卡宾汞络合物等，并对这些络合物的结构和荧光性能进行了研究。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文章综述
• 1.1 前言
• 1.2 N-杂环卡宾的研究进展
• 1.2.1 1,3-二取代咪唑盐的一般合成方法
• 1.2.2.N-杂环卡宾的结构和稳定性
• 1.2.3 N-杂环卡宾的反应性能
• 1.2.3.1 N-杂环卡宾与路易斯酸生成的加合物
• 1.2.3.2 N-杂环卡宾与路易斯碱生成的加合物
• 1.2.4 N-杂环卡宾与金属生成的络合物
• 1.2.4.1 N-杂环卡宾与碱金属生成的络合物
• 1.2.4.2 N-杂环卡宾与碱土金属生成的络合物
• 1.2.4.3 N-杂环卡宾与过渡金属生成的络合物
• 1.2.4.3.1 N-杂环卡宾与过渡金属的络合物的合成方法
• 1.2.4.3.2 卡宾碳-金属的键性
• 1.2.4.4 N-杂环卡宾与11族金属生成的络合物
• 1.2.4.5 N-杂环卡宾与12族金属生成的络合物
• 1.2.4.6 N-杂环卡宾与稀土金属生成的络合物
• 1.2.5 N-杂环卡宾与10族过渡金属形成的络合物用做催化剂
• 1.2.6 催化Hech型反应
• 1.2.7 催化烯烃的氢化反应
• 1.2.8 催化烯烃的氢甲酰化反应
• 1.2.9 催化烯烃的氢硅化反应
• 1.2.10 催化烯烃的复分解（metathesis）反应
• 1.2.11 催化乙烯和CO的共聚反应
• 1.2.12 催化炔烃的聚合反应
• 1.2.13 催化烯烃的环丙化（Cyclopropanation）反应
• 1.2.14 催化呋喃的合成反应
• 1.2.15 催化乙烯单体的原子转移自由基聚合（ATRP）反应
• 1.3 银卡宾络合物
• 1.3.1 银卡宾络合物的合成方法
• 1.3.2 银卡宾络合物在金属转移中的应用
• 1.3.2.1 银卡宾络合物的钯转移反应
• 1.3.2.2 银卡宾络合物的金转移反应
• 1.3.2.3 银卡宾络合物的铱转移反应
• 1.3.2.4 银卡宾络合物的铜转移反应
• 1.3.2.5 银卡宾络合物的钌转移反应
• 1.3.2.6 银卡宾络合物和其他一些金属的转移反应
• 第二章 选题意义及设计思路
• 2.1 选题意义
• 2.2 设计思路
• 2.2.1 配体的合成
• 2.2.1.1 1,3-二取代的咪唑盐的合成
• 2.2.1.2 用含咪唑或苯并咪唑的化合物与溴代化合物作为原料
• 2.2.2 N-杂环卡宾金属络合物合成路线的设计
• 2.2.2.1 1-烷基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑盐和氧化银反应生成卡宾金属络合物
• 2.2.2.2 1-烷基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑盐或咪唑盐和氯化汞反应生成卡宾金属络合物
• 第三章 结果和讨论
• 3.1 配体的合成和晶体结构
• 3.1.1 1-烷基-3-（α-萘甲基）苯并咪唑盐的合成
• 3.1.2 1-烷基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑盐的合成和晶体结构
• 3.1.3 1-烷基-3-（9-蒽甲基）咪唑盐的合成和晶体结构
• 3.1.4 1,4-二[1-（1-萘甲基）-3-咪唑甲基]-2,3,5,6-四甲基苯盐的合成
• 3.1.5 1,4-二[1-烷基-3-咪唑甲基]-2,3,5,6-四甲基苯溴化物
• 3.1.6 1,4-二[1-烷基-3-苯并咪唑甲基]-2,3,5,6-四甲基苯溴化物
• 3.1.7 1,3,5-三[1-（1-萘甲基）-3-咪唑甲基]-2,4,6-三甲基苯盐的合成
• 3.1.8 1,3,5-三[1-烷基-3-咪唑甲基]-2,4,6-三甲基苯溴化物
• 3.1.9 1,4-二[1-（1-萘甲基）-3-咪唑甲基]-萘盐的合成
• 3.1.10 1,4-二[1-乙基-3-咪唑甲基]-萘溴化物的合成
• 3.1.11 1,4-二[1-乙基-3-苯并咪唑甲基]-萘溴化物的合成
• 3.2 N-杂环卡宾聚合物的合成,晶体结构和荧光性能
• 3.2.1 N-杂环卡宾银聚合物的合成,晶体结构和荧光性能
• 3.2.2 N-杂环卡宾汞聚合物的合成,晶体结构和荧光性能
• 第四章 实验部分
• 仪器
• 溶剂
• 试剂
• 4.1 配体的合成
• 4.1.1 1-正丁基-3-（1-萘甲基）苯并咪唑化合物
• 4.1.2 1-正己基-3-（1-萘甲基）苯并咪唑化合物
• 4.1.3 1-正丁基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑氯化物
• 4.1.4 1-正己基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑化合物
• 4.1.5 1-烷基-3-（9-蒽甲基）咪唑化合物
• 4.1.6 1,4-二[1-（1-萘甲基）-3-咪唑甲基]-2,3,5,6-四甲基苯化合物
• 4.1.7 1,4-二[1-烷基-3-咪唑甲基]-2,3,5,6-四甲基苯溴化物
• 4.1.8 1,4-二[1-烷基-3-苯并咪唑甲基]-2,3,5,6-四甲基苯溴化物
• 4.1.9 1,3,5-三[1-（1-萘甲基）-3-咪唑甲基]-2,4,6-三甲基苯化合物
• 4.1.10 1,3,5-三[1-烷基-3-咪唑甲基]-2,4,6-三甲基苯溴化物
• 4.1.11 1,4-二[1-（1-萘甲基）-3-咪唑甲基]-萘化合物
• 4.1.12 1,4-二[乙基-3-咪唑甲基]-萘溴化物
• 4.1.13 1,4-二[乙基-3-苯并咪唑甲基]-萘溴化物
• 4.2 N-杂环卡宾金属络合物的合成
• 2的合成'>4.2.1 [1-正丁基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑卡宾AgCl]₂的合成
• 2的合成'>4.2.2 [1-正己基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑卡宾AgCl]₂的合成
• 2Ag·PF₆^-的合成'>4.2.3 [1-正丁基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑卡宾]₂Ag·PF₆^-的合成
• 2]₂的合成'>4.2.4 [1-丁基-3-（9-蒽甲基）苯并咪唑卡宾HgCl₂]₂的合成
• 2Cl₄的合成'>4.2.5 1-正辛基基-3-（9-蒽甲基）咪唑卡宾Hg₂Cl₄的合成
• 第五章 总结
• 参考文献
• 硕士期间发表的文章
• 致谢