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本论文主要讨论了氮杂环卡宾配体配位的零价铁烯烃配合物的合成、结构表征和反应性质探索,主要内容分为以下两个方面: 1.氮杂环卡宾配体稳定的零价铁烯烃配合物的合成与结构表征。在课题组原有方法的基础上,发展出“一锅法”:不经分离氮杂环卡宾稳定的亚铁配合物,直接将卡宾配体、氯化亚铁、烯烃配体混匀后还原即可获得相应的零价铁烯烃配合物[(IMes)Fe(dvtms)](1)、[(IEt2Me2)2Fe(dvtms)](2)、[(Me2-cAAC)Fe(dvtms)](3)和[(IPr)Fe(dvtms)](4)。配合物1-4均经过单晶X射线衍射、核磁氢谱、元素分析、紫外-可见-近红外光谱、红外光谱、熔点、57Fe穆斯堡尔谱等予以表征。 2.氮杂环卡宾稳定的零价铁烯烃配合物的反应性质探索。针对各种不同位阻的氮杂环卡宾稳定的零价铁烯烃配合物的化学反应性质进行了研究,分为配体取代反应和氧化还原反应两个方面。 零价铁烯烃配合物1与不同位阻的异腈分子反应表现出不同的取代反应模式:与环己基异腈和2,6-二甲基苯基异腈分别生成烯烃配体被取代的配合物[(IMes)Fe(CNCy)4](5)和[(IMes)Fe(CNXyl)4](6);与位阻较大的金刚烷异腈,则生成氮杂环卡宾被取代的配合物[(dvtms)Fe(CNAd)3](7)。这些零价铁异腈配合物均经过单晶X射线衍射、核磁氢谱、碳谱、元素分析、紫外-可见-近红外吸收光谱、红外光谱予以表征。 在零价铁配合物的氧化还原反应研究中,我们发现零价铁烯烃配合物作为一类有用的“合成子”,其能够通过各类氧化还原反应生成新颖含铁配合物。零价铁配合物2能够与卤代芳烃发生氧化加成反应,生成单芳基单卤亚铁配合物[(IEt2Me2)2FeX(Ph)](X=Cl、Br、I)。其中与PhBr、Phi反应较快,与PhCl则反应较慢,与PhF即使在加热同条件下仍不能反应。配合物2与硫族元素单质反应,均能生成四核结构的簇合物[(IEt2Me2)4Fe4X4](X=S,8;X=Se,9;X=Te,10)。对于Se、Te单质的反应则均可少量地分离得到双核亚铁配合物[(IEt2Me2)4Fe2X2](X=Se,9a;X=Te,10a)。大位阻卡宾配位的零价铁烯烃配合物与有机叠氮的当量反应生成氮杂环卡宾稳定的高价铁双亚胺基配合物[(NHC)Fe(NR)2](当R=Dipp时,NHC=IMes,11; NHC=Me2-cAAC,12; NHC=IPr,13,或NHC=Me2-cAAC时,R=Mes,14;R=Ad,15;R=BnMe2C,16)。而位阻较小的零价铁[(IPr2Me2)Fe(dvtms)]与有机叠氮的反应则生成双亚胺基桥联的双核亚铁配合物[(IPr2Me2)Fe(μ2-NDipp)2Fe(IPr2Me2)]。配合物2与Ph2SiH2的当量反应生成铁硅基硅宾配合物[(IEt2Me2)2Fe(H)3(SiHPh2)(SiHPh(IEt2Me2))](17)。