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本论文围绕含杂环三齿配体稀土金属双胺基化合物的合成、结构及催化性能展开研究。主要包括两个方面的研究内容:含二苯氨基桥联双(取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物的合成方法、结构以及催化端炔与碳二亚胺的加成反应和杂联烯的膦氢化反应研究;含吡啶基β-烯酮亚胺基NNO型稀土金属双胺基化合物的合成方法、结构以及催化异戊二烯聚合的研究。1、含二苯氨基桥联双(苄基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物的合成方法、结构以及催化端炔与碳二亚胺的加成反应研究采用稀土金属胺基化合物[(M3Si)2N]3RE(μ-Cl)Li(THF)3(RE=Sm,Eu,Yb)与等当量二苯氨基桥联双(苄基取代咪唑盐)(H3L1Cl2)室温反应,得到稠杂环化合物 3,14-二甲基-8,9-二苄基-8a,9-二氢-8H-苯并[4,5]咪唑并[2’,1’:2,3]咪唑并[1,2-a]咪唑并[2,1-c]苯并吡嗪(1),该稠杂环化合物1是通过配体自身的卡宾C-C及C-N键偶联而成;而二苯氨基桥联双(苄基取代咪唑盐)(H3L1Cl2)与等当量稀土金属胺基化合物[(Me3Si)2N]3Er(μ-Cl)Li(THF)3室温反应,除了得到稠杂环化合物1外,还以较低产率获得了的含二苯氨基桥联双(苄基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物L1Er[N(SiMe3)2]2(2)(L1 =[4-CH3-2-{(C6H4CH2-[N(CH)2CN]}C6H3]2N);利用分步反应二苯氨基桥联双(苄基取代咪唑盐)(H3L1Cl2)与两当量碱(n-BuLi或LiCH2SiMe3)在-30℃下反应4 h,再加入当量稀土金属胺基化合物[(Me3Si)2N]3RE(μ-Cl)Li(THF)3,制得除了配体自身偶联产物稠杂环化合物1外,还得到了离子对型配合物[L12RE]KRECl{N(SiMe3)2}3](RE = Y(3),Er(4),Yb(5));另外,分步反应二苯氨基桥联双(苄基取代咪唑盐)(H3L1Cl2)与6当量NaN(SiMe3)2在-78 ℃反应4 h后,再与0.5当量YbCl3反应,制得离子对型配合物[L12Yb][{Na(μ-N(SiMe3)2)}5(μ5-Cl)](6),该方法无稠杂环化合物1的生成,说明低温避免了配体自身偶联产物的生成;最后,我们发现通过二苯氨基桥联双(苄基取代咪唑盐)(H3L1Cl2)与两当量n-BuLi再接着与稀土金属胺基化合物[(Me3Si)2N]3RE(μCl)Li(THF)3低温(-78 ℃)反应,一锅法制得含二苯氨基桥联双(苄基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物L1RE[N(SiMe3)2]2(RE=Er(2),Y(7),Sm(8),Eu(9)),该系列配合物也能通过咪唑盐H3L1Cl2、硅胺基钠与稀土金属氯化物以1:5:1当量比低温(-78 ℃)反应一锅法制得。系统地研究了配合物2,7-9催化端炔对碳二亚胺的加成反应,研究表明该类含二苯氨基桥联双(苄基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物L1RE[N(SiMe3)2]2是一种高效的催化剂,可以在室温条件下催化空间位阻不同的碳二亚胺与各种端炔发生加成反应生成相应的取代脒。2、含二苯氦基桥联双(甲基或异丙基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属胺基化合物的合成方法、结构以及催化杂联烯的膦氢化反应研究通过二苯氨基桥联双(甲基取代咪唑盐)(H3L2I2)与5当量硅氨基钠接着再与稀土金属氯化物REC13低温(-78 ℃)反应,一锅法制得含二苯氨基桥联双(甲基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物L2RE[N(SiMe3)2]2(L2 =4-CH3-2-{CH3-[N(CH)2CN]}C6H3]2N,RE = Y(11),Eu(12),Er(13));采用分步反应二苯氨基桥联双(甲基取代咪唑盐)(H3L2I2)与2当量n-BuLi低温(-30 ℃)反应4h,再加入等当量[(Me3Si)2N]3RE(μ-Cl)Li(THF)3,除了生成了含二苯氨基桥联双(甲基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物L2RE[N(SiMe3)2]2(RE =Y(11),Er(13)),还得到配体自身偶联产物——稠杂环化合物3,8,9,14-四甲基-8a,9-二氢-8H-苯并[4,5]咪唑并[2’,1’:2,3]咪唑并[1,2-a]咪唑并[2,1-c]苯并吡嗪(14)。同样,通过二苯氨基桥联双(异丙基取代咪唑盐)(H3L3I2)与5当量硅胺基钠接着再与稀土金属氯化物低温(-78 ℃)反应,一锅法制得含二苯氨基桥联双(异丙基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属双胺基化合物L3RE[N(SiMe3)2]2(L3=4-CH3-2-{(CH3)2CH-[N(CH)2CN]}C6H3]2N,RE = Y(15),Er(16),Yb(17)),该系列配合物也可以通过分步反应二苯氨基桥联双(异丙基取代咪唑盐)H3L3I2与两当量n-BuLi低温(-30 ℃)反应4 h,再加入等当量稀土金属胺基化合物[(Me3Si)2N]3RE(μ-Cl)Li(THF)3制得;将二苯氨基桥联双(异丙基取代咪唑盐)H3L3I2与等当量稀土金属胺基化合物[(Me3Si)2N]3Yb(μ-Cl)Li(THF)3反应,除了生成了配合物17外,还以较低产率得到含二苯氨基桥联双(异丙基取代氮杂环卡宾)CNC钳型单硅胺基稀土金属碘化物L3YbI[N(SiMe3)2](18)。系统地研究了配合物11-13和15-18对杂联烯(碳二亚胺、异氰酸酯、异硫氰酸酯)的膦氢化反应的催化活性,研究表明含二苯氨基桥联双(甲基或异丙基取代氮杂环卡宾)CNC钳型稀土金属胺基化合物是优良的催化剂,不仅可以室温条件下、而且仅需0.5 mol%催化剂就可以快速催化二苯基膦对碳二亚胺、异硫氰酸酯及异氰酸酯的加成反应,为合成膦胍、膦脲及膦硫脲提供一种原子经济型的方法。3、含吡啶基β-烯酮亚胺基NNO型稀土金属双胺基化合物的合成、结构和催化异戊二烯聚合研究采用含吡啶基β-烯酮亚胺4-[2-(2-氨乙基)吡啶]亚胺-2-戊烯-2-醇(21)与等当量稀土金属胺基化合物[(Me3Si)2N]3RE(μ-Cl)Li(THF)3室温反应,制得一系列含吡啶基β-烯酮亚胺基NNO型稀土金属双胺基化合物[LRE{[N(SiMe3)2]2}](L =CH3C(O)=CHC(CH3)=NCH2CH2(2-C5H4N),RE = Y(22),Nd(23),Sm(24),Gd(25),Dy(26),Er(27),Yb(28)),该系列配合物均经过元素分析、波谱表征及X-ray单晶衍射确定其结构。研究该系列配合物与有机硼、铝试剂组成的三组分体系催化异戊二烯聚合,实验结果表明,除了配合物24和28外,其他配合物都具有很高的催化活性且具有较高的区域选择性和立体选择性(1,4-cis选择性可高达96.2%),且不同金属中心的催化活性不同。