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VIB族过渡金属(铬、钼、钨)在我国有丰富的矿藏,其单质的优良特性作为金属材料得到广泛的应用,其化合物很多都具有优异的催化性能,此外VIB金属作为微量元素在生物体内也有很重要的作用,因此合成新型的VIB金属配合物是金属有机化学研究领域中比较活跃的领域之一。
本论文主要研究了含环戊二烯基及吡唑基等配体的VIB金属羰基配合物的合成、反应及结构,合成了31个新的配体及配合物。
1.VIB金属的乙酰环戊二烯基配合物与含吡啶取代基的酰肼在温和的条件下反应,得到了一系列新型的分子内成环的双核二氮锡氧烷金属有机杂环配合物,锡原子通过六配位形成稳定结构;与含呋喃取代基的酰肼反应,得到的双核二氮锡氧烷金属有机杂环配合物中,锡通过与水分子络合达到六配位的稳定结构,其中水分子可以被其他具有较强配位能力的基团所取代,得到同样是六配位的VIB-Sn金属杂环配合物;与对苯二甲酰肼反应,得到了结构对称的四核配合物。通过对反应条件的对比研究发现,酰肼上不同的取代基对络合反应条件和配合物的结构性质有一定的影响,吡啶环中氮原子的弱碱性促进了产物的烯醇化及之后的质子化,所以反应可以在温和的条件(室温)下进行,据此我们提出了反应可能的机理,并得到实验结果与单晶结构的佐证。
2.用[CpC(O)-m-CpCO<,2>CH<,3]<->,首先与VIB羰基化合物反应生成VIB-Cp配合物,进一步通过盐消除反应与氯化锡试剂反应得到了M-Sn(M=Mo,W)杂多核化合物,并对其进行了表征和反应性研究。其中与Ph<,2>SnCl<,2>的反应,不论是1∶1还是2∶1投料,均得到了1∶1的双核产物。这表明茂环上的拉电子取代基降低了环戊二烯金属负离子的亲核性,使得形成了M-Sn键以后,第二个环戊二烯金属负离子不能对Sn进行亲核取代,因此只能得到结构为M-Sn的金属配合物。
3.利用双吡唑甲烷桥头碳上氢原子的酸性,通过对称的酮对其进行亲核加成反应,合成了一系列桥碳原子上带有羟基的双吡唑甲烷配体。双吡唑甲烷配体与羰基金属进行反应,得到了非螯合的两个吡唑环分别连有一个钨的新型配合物,通过对其核磁、红外和晶体结构数据的分析,确证并研究了该化合物的结构特征。通过对此配合物的进一步研究,发现它在热力学上不如普通的螯合配合物稳定,通过加热会生成螯合的配合物,与SnCl<,4>反应得到的M-Sn配合物中也仅包含螯合结构,并在此基础上推测了反应的机理。 4.研究了含不同取代基的吡唑、味唑、三唑等五员含氮杂环配体与W(CO)<,6>的光化学反应,合成了一系列新颖的羰基钨配合物,研究了不同取代基的杂环配体与W(CO)<,6>反应的特点。得到了比较少见的在同一个羰基钨上连有两个独立取代眯唑配体的配合物的单晶,并分析了其形成原因。