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雙鉻五重鍵錯合物的合成與化性研究
Thesis

雙鉻五重鍵錯合物的合成與化性研究

顏君旭
Masters, 國立清華大學, 化學系
2008

Abstract

雙鉻 五重鍵 quintuply-bonded dichromium complex activation cleavage complexation dimerization
還原錯合物Cr2(□-Cl)2[□-NC(H)N]Dep2(THF)2 (2b) 能得到三轉軸、鍵級為4.5的錯合物 Cr2[□-NC(H)N]Dep3 (4),進一步還原則能得到五重鍵雙鉻錯合物Cr2[□-NC(H)N]Dep3‾ (5)。另外,低價數、低配位數的雙鉻五重鍵錯合物Cr2[□-NC(H)N]Dipp2 (3c) 與醋酸鉀反應得到負一價電荷之五重鍵雙鉻錯合物(□-CH3COO)Cr2[□-NC(H)N]Dipp2‾ (6);若是將3c與炔類分子如3-己炔、二苯乙炔或1-戊烷反應,則分別得到(□-□1:□1-CH3CH2CCCH2CH3)Cr2[□-NC(H)N]Dipp2 (7)、(□-□1:□1-PhCCPh) Cr2[□-NC(H)N]Dipp2 (8)及(□-□1:□1-CH3(CH2)2CCH)Cr2[□-NC(H)N]Dipp2 (9) 等非典型三轉軸四重鍵雙鉻錯合物;錯合物3c甚至能對末端炔進行三聚合環化反應。除此之外,錯合物3c與共軛雙烯如1,3-環己二烯生成(□-□2:□2-C6H8)Cr2[□-NC(H)N]Dipp2 (10)之扭曲風車型四重鍵錯合物,但與異員環共軛雙烯如呋喃分子則會形成單核二價錯合物Cr[NC(H)N]Dipp2(11a)。若換成立體阻礙較小的錯合物Cr2[□- NC(H)N]Dep2 (3b)與呋喃分子反應則進行特殊的雙聚合反應而生成{Cr2[□-NC(H)N]Dep2}2 (12)。 雙鉻五重鍵錯合物對含氮官能基的小分子亦有許多特殊反應:錯合物3c能將偶氮苯進行還原斷裂而得到(□-PhN)2(□1-PhN)2Cr2 [NC(H)N]Dipp2 (13);結構類似地,3c與有機疊氮如對甲基苯疊氮生成錯合物(□-p-tolylN)2(□1-p-tolylN)2Cr2[NC(H)N]Dipp2 (14),若與立障較大的有機疊氮如三甲基矽烷疊氮及1-金剛烷基疊氮則分別得到錯合物(□-TMSN)(□-N)Cr[□-NC(H)N]Dipp(□1-TMSN)Cr[□2-NC(H)N]Dipp (15)及(□-AdN)2[□□- NC(H)N]DippCr(□□-AdN)Cr[□□-NC(H)N]Dipp (16)。3c與疊氮化鈉反應則會生成{(□-N)[□□-NC(H)N]DippCr[□-□□□□□-NC(H)N]Dipp Cr}22- (17)。立體阻礙較小的錯合物3b與白磷分子反應能得到錯合物(□-□4:□4-P4)(Cr2[□-NC(H)N]Dep2)2 (18);而錯合物3c與白磷分子反應則得到(□-□1:□1-P4)Cr2[□-NC(H)N]Dipp2 (19a),過量的錯合物3c與白磷分子反應則需要鋰離子支持產物的結構,因而得到四鉻四磷立方中心錯合物{(□-P)2Cr2[□- NC(H)N]DippLi}2 (19b)。 3c通入一氧化二氮以提供氧原子來源,得到錯合物(□- □□□[□-NC(H)N]DippCr2[□2-NC(H)N]Dipp2 (20);若與雙硫鍵雙硒鍵如雙苯二硫醚及雙苯二硒醚反應,則將雙硫、雙硒鍵打斷而分別生成[□2- NC(H)N]DippCr(□-PhS)3Cr(□-PhS)3Cr[□2-NC(H)N]Dipp (21)及(□-PhSe)3 [□2-NC(H)N]Dipp2Cr2 (22)。除此之外,3c與硫粉反應能得到主要產物(□-□2:□1-S2)2{(□-□2:□2-S2)Cr2[□2-SNC(H)N]Dipp2}(Cr[□2-NC(H)N]Dipp) (23)、及次要產物(□-S)2(□2-S2)2Cr2[□-NC(H) N]Dipp2 (24);另將3c與硒粉反應得到三核鉻錯合物(□-Se2)2(□-Se4)Cr3[□2-NC(H)N]Dipp3 (25)。 利用錯合物3c與吡啶-氮-氧化物反應,會釋出氫氣而得到碳-氫鍵活化錯合物(□-□□O:□□o-C-PyO)(□-O)(□-OH){(□2-biPy)Cr[□1- NC(H)N]Dipp}{(□1-PyO)Cr[□2-NC(H)N]Dipp}(26);若3c與苯乙腈反應則能得到些微活化碳-氮三鍵之錯合物(□-□□C:□□N-PhCN)2(□□-PhCN)2 Cr2[□-NC(H)N]Dipp2 (27)。當3c通入過量一氧化碳時,則進行CO插入反應而得到碳-氧雙鍵稍被活化,且需鋰離子支持結構之錯合物{(□-□□C:□□O-CO)[□2-C(O)NC(H)N]DippCr(CO)3Li(OEt)2}2(28)。再者,立體阻礙較小的雙鉻五重鍵錯合物3b與取代的呋喃分子如2-甲基呋喃及2,5-雙甲基呋喃分子反應時則分別得到取代的呋喃分子之碳-氧鍵斷裂、開環的結果:{Cr[□1-NC(H)N]Dep(□-OCH(Me)CH2CH2CH2)[□- NC(H)N]DepCr}2 (29a)與{Cr[□1-NC(H)N]Dep[□-OCH(Me)CH2CH2CH (Me)][□-NC(H)N]DepCr}2 (29b)。最後,3b與反應性極低的六氟苯反應則能得到(□-F)[□-NC(H)N]Dep2Cr(Et2O)Cr(□1-C6F5) (30),碳-氟鍵斷裂的結果。

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