含Ln-N、Ln-S键有机稀土配合物的合成与反应性能研究

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鉴于稀土胺化物和硫化物在反应化学中是极有兴趣的两类化合物,本文的第一部分考察了稀土胺化物对一些小分子的活化反应,并对得到的7个插入产物进行了X-ray结构分析;第二部分,首先合成了5个新的稀土硫化物,并对其中的4个配合物进行了晶体结构鉴定。研究了不同结构的稀土硫化物与PhNCS的反应,同时首次将稀土硫化物应用于催化环状碳酸酯(DTC)和ε-己内酯的均聚与共聚反应。1.研究了二茂基稀土胺化物(CH3C5H42LnNPh2(THF)(Ln=Y,Yb)对CS2的活化反应。研究结果表明,CS2很容易插入Ln-N键形成相应的插入产物[(CH3C5H4)2Y(η2-S2CNPh2)]2·CH3C6H5(1)和[(CH3C5H42Yb(η2-S2CNPh2)](2)。这两个化合物都进行了元素分析、核磁共振和红外光谱的表征。X-ray结构分析表明配合物1是一个二聚体分子,由两个结构单元[(CH3C5H42Y(S2CNPh2)]通过两个S原子桥联而成的,每个中心金属Y分别与两个甲基环戊二烯基和三个S原子配位,形成配位数为9的稳定结构。而配合物2则是一个单核结构的分子。这是CS2与有机稀土胺化物中的Ln-N键发生插入反应的第一例。2.系统研究了不同配位环境的茂基稀土胺化物Cp’2LnNR2与CO2的反应,获得了4个不同固态结构的插入产物:[(CH3C5H42Ln(O2CNPh2)]2·CH3C6H5(Ln=Y(3),Yb(4)),[(t-BuC5H42Yb(O2CNPh2)]2(5),[(t-BuC5H42Yb(O2CNC5H10)]2(6),并对它们进行了元素分析、红外光谱和X-ray晶体结构的表征。X-ray晶体结构表明,这4个配合物都以二聚体分子形式存在。3.首次考察了(CH3C5H42YNPh2(THF)与PhNCS的反应活性,对获得的产物{(CH3C5H42Y[η2-SC(NPh2)NPh]}2(7)进行了全面表征。配合物7具有一个二聚体的分子结构,两个(CH3C5H42Y是借助于新生成的配体[SC(SPh)NPh]连接而成的。4.将三氯化钐与三倍当量的甲基环戊二烯基钠的THF溶液反应后得到的三甲基环戊二烯基钐的THF溶液,直接与苯硫酚的甲苯溶液按1∶2的摩尔比反应,首次获得了离子型的多核茂基钐硫化物{[Na(THF)3)][(CH3C5H44Sm4(O)(SPh)7]}·中文摘要含切明、切.5性有机月土配合钧的合成与反应性能研究0.5[(c玩Cs场五Sm(Sp你川叮)]z。n开。CH aC6H,(8),并对它进行了元素分析和红外光谱的表征.X.rav结构分析表明,配合物8的分子结构是由晶体学上两个独立的分子组成,晶胞中的多核结构单元(8A)与双核结构单元(SB)的比例为2:1,晶格中有游离的甲苯分子和n企分子存在。 5.三取代茂基衫的TU下溶液与2一疏基苯并唾哇(H SBT)按1:1的摩尔比反应,得到了两个二茂基衫杂环硫化物(RCS践沁Sm(SB乃( TH下)扭=C场(9),比u(10》。这两个化合物都进行了元素分析和红外光谱表征,化合物10的晶体结构分析表明,该配合物是溶剂化的单分子结构,中心金属Sm3+离子被两个二叔丁基环戊二烯基和苯并唾哇一2一烃硫基中的硫原子、氮原子及一个THF中的氧原子配位,形成了一个扭曲的三角双锥结构,其配位数为9。 6.2一疏基苯并唾哇的钠盐NaSBT与LnC13按3:1的摩尔比在THF溶剂中反应,首次获得了两个均配型杂环稀土配合物Ln(SB乃a(n企卜仃HF)(Ln=S叹11),Th(12))。这两个配合物都经过了元素分析、红外光谱以及X.仆Ly结构分析。结构鉴定显示,配合物n、12都是溶剂化的分子,中心金属Sm分别被3个N原子、3个S原子以及2个O原子配位,形成配位数为8的畸变的十二面体的几何构型。 7.首次研究了【伽eC,践五L叹Sph)邝盯)]z(Ln=Nd,sm)与P瓦NcS的反应,对分离到的产物(c凡CS场灿n伪2一c(s Ph)NPh』卿盯)(Ln二Nd(13),sm(14))进行了全面表征。配合物13、14都是单核结构的分子,中心金属由两个甲基环戊二烯基、一个TH下分子以及来自新形成的配体[s C(Sph)NPh』上的S原子和N原子与之配位,构成了一个九配位的扭曲的三角双锥的几何构型。 8二考察了离子型的多核茂基衫硫化物{困或n开)s][(CH3CP)’SID4(o)(s Ph)7】卜0.5[(C场CP万Sm(SPh)(THF)]z·THF·CH3C6HS与PhNCS的反应活性.插入产物困a(n企)3]{(c H3Cs场)Sm[SC(SPh)1卯h1小CH3C祖,(15)经过T元素分析、红外光谱以及x-ray结构鉴定。配合物15是一个离子型异核双金属化合物,中心稀土金属衫周围的配位几何形状可以描述为由一个甲基环戊二烯中心,三个硫原子和三个氮原子为顶点,构成一个九配位的畸变的十面体,3个新形成的配体上的S原子通过与Na+弱的相互作用形成了一个较稳定的离子对。 9.首次考察了三种稀土硫化物[(C玩C,场沁Sm(SPh)仃HF)]:、Sm(SPh)a(b mPa)3、含L介刊、Ln一S镇有机稀土配合物的合成与反应性能研究中文摘要[{Sm(hmp幻3}2(片sph)3][Sph]催化环状碳酸酷口TC)聚合的活性.结果表明,这三种催化剂对DTC的开环聚合都显示了较高的催化活性,并研究了其可能的聚合机理。10.配合物[(CH3CS风hsm(SPh)(THF)]:、Sm(SPh)3伽mPa)3【{Sm(肠pa)3}2伽一Sph)3][sph]都能有效地催化DTC与。一CL的均聚与共聚,并
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