噻吩官能化β-二亚胺稀土金属烷基配合物的合成、表征及催化应用

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本文设计合成噻吩官能化的β-二亚胺三齿配体,利用该配体与稀土金属三烷基化合物RE(CH2Si Me3)3(THF)2反应,合成出相应的噻吩官能化的β-二亚胺稀土金属单烷基配合物,并进一步研究了该类配合物在醛的Tishchenko反应中的催化活性。1.通过两步反应合成噻吩官能化β-二亚胺三齿配体H2L~1、H2L~2[L~1=Me C(NDipp)CHC(Me)NCH2-2-C4H2S,L~2=Me C(NDipp)CHC(Me)NCH2CH2-2-C4H2S,Dipp=2,6-iPr2C6H3]。该配体分别与稀土金属三烷基化合物在甲苯溶液中室温反应,分离得到5个单核N,N,C-三齿型β-二亚胺稀土金属烷基配合物L~2RE(CH2Si Me3)(THF)[RE=Y(2),Er(3),Yb(4),Lu(5)],L~1RE(CH2Si Me3)(THF)[RE=Yb(6)]。在该反应中,噻吩环的3-位发生C–H键断裂,形成[Me C(NDipp)CHC(Me)N(CH2)n-2-C4H2S]2-(n=1 or 2)双阴离子,以N,N,C-三齿形式与稀土离子配位成键,形成噻吩官能化的β-二亚胺稀土金属单烷基配合物。该类稀土配合物在甲苯和四氢呋喃中都有很好的溶解性,在正己烷中溶解性较差。2.研究发现,噻吩官能化β-二亚胺稀土金属单烷基配合物能高效地催化醛的Tishchenko反应,以中等至良好的产率分离出催化产物酯。新型稀土催化剂可广泛适用于芳香醛、杂芳醛和脂肪醛的Tishchenko反应,且对芳香醛的取代基有较强的耐受性。尝试催化两种不同醛(脂肪醛和芳醛)的Crossed-Tishchenko反应,得到四种酯的混合物,脂肪醛比芳醛更易二聚和被氧化。醛的二聚反应产物酯,与频那醇硼烷发生硼氢化反应再水解,以较高的产率分离出伯醇产物。以上所有的配合物的结构均通过X-Ray单晶衍射、元素分析及红外光谱表征,其中配体H2L~1、H2L~2、配合物2和5通过~1H NMR和13C NMR进一步确定其结构。
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