合成催化劑配體的金屬有機化合物

胡雪梅，付軍軍，楊林芳（.呂梁學院　化學化工系；　.山西省賀龍中學，山西　呂梁　033000）

合成催化劑配體的金屬有機化合物

胡雪梅1，付軍軍2，楊林芳1
（1.呂梁學院化學化工系；2.山西省賀龍中學，山西呂梁033000）

本文重點介紹了金屬鎂和有機化合物制備合成催化劑配體的方法，并對這兩種有機化合物產(chǎn)生的反應進行詳細介紹。由于金屬離子發(fā)生金屬化合反應之后，可以將有機化合物中活潑的氫原子取代，提出了此類化合物反映時需要的條件，希望可以為金屬有機化合物合成催化劑制備提供參考。

金屬有機化合物；合成催化劑；配體

0　引言

格林雅發(fā)現(xiàn)金屬鎂有機化合物之后，促進了有機鎂有機化合物有機合成的發(fā)展。第一主族的鋰試劑和第二主族的鎂試劑是形成金屬有機化合物的主要試劑。除了這兩種試劑外，過渡金屬可以作為配體的金屬有機化合物體。本文重點介紹了鎂和鋰兩種金屬有機化合物在制作催化劑時的效果，希望可以給催化劑的制備提供一些參考。

1　有機化合物金屬鋰的化學性質(zhì)

1.1可以進行金屬化合反應（如圖1）

圖1

反應時，主要由活潑的C-H鍵和有機化合物結(jié)合之后，發(fā)生了氫交換反應，此反應的進行，不僅可以體現(xiàn)金屬化合物的性質(zhì)，還是制備復雜有機鋰化合物的重要方法。

1.2與極性不飽和化合物發(fā)生加成反應

極性不飽和化合物主要表示含有C=O和C=N鍵的一系列化合物，除了包含羧酸及其衍生物、醛和酮等一些有機化物外，還包含一氧化碳和二氧化碳無機化合物。鋰試劑與（格林雅）試劑和含有C=O和C=N鍵的化合物所發(fā)生的反應存在巨大差異：一方面，前者比后者反應激烈；另一方面，有機鋰試劑發(fā)生加成反應，格林雅試劑發(fā)生還原反應。例如：

1.3與二氧化碳發(fā)生加成反應

鋰有機化合物課二氧化碳反應后，可生成活潑的?；?，不能單獨存在。所以與二氧化碳的進行的反應必須在一定條件下進行，主要是低溫環(huán)境。進行反應時，可以將醛、酮等直接酰化，進而成為一種新型的酰化劑。將有機物融入到干冰中，如果含有比較豐富的烷基，就可以產(chǎn)生比較高的羰酸。

由于有機鋰化合物進行制備的時候，對環(huán)境要求非常嚴格，必須在惰性環(huán)境下進展。許克林技術(shù)就是制備金屬有機化合物的有效方法。

1.4與鹵化鎂發(fā)生羥化反應

鋰有機化合物能夠與鹵化鎂進行反應，可以制得金屬有機化合物。。由于X分子中含有的C-X鍵不活潑，不可以直接發(fā)生與鎂反應生成格林雅試劑，但金屬鋰卻可以和進行反應。經(jīng)過反應之后，可以制備格林雅試劑。

2　金屬鋰有機化合物在合成不對稱有機反應催化劑配體中的應用

圖2

此反應是由天然產(chǎn)物分子為構(gòu)件合成的新型化合物，讓給成手性化合物提高了可能。由于很多天然產(chǎn)物分子中含有C=O鍵，在格林雅試劑的作用下，可以發(fā)生還原反應而轉(zhuǎn)化為C-OH，再借助丁基鋰的作用，可以形成催化劑配體，當此種配體與過渡金屬發(fā)生反應之后，就會作為高效的有機化合物催化劑進行使用。

2.2形成BINAP

另一種不對稱合成催化劑的配體雙（二苯膦基）-1，1——聯(lián)萘（BINAP）合成的時候，也是通過此種方法制成的（圖3）。

圖3

但是實際應用時，由于2-二胺基-1，1`-聯(lián)萘的單純的異構(gòu)體不易得到，所以此反應的實用性在一定程度上受到了限制。

3　金屬鎂在有機化合物合成反應中催化劑配體中的應用

鎂和有機化合物反應生成的“格林雅試劑”是組成有機鎂化合物的主要成分，若使用雙格林雅和苯并咪唑可以水解生成二酮，并有效的合成了2，15-十六二酮，而由此種合成方法合成的酮，會在格林雅試劑的作用下還原成醇，尤其是反應結(jié)束之后，生成的酮具有特殊結(jié)構(gòu)，可以再還原，進而生成具有旋光性能的光學醇（如圖4）。

圖4

上述反應中使用的C=O位于e鍵，此種現(xiàn)象是能量較低時產(chǎn)生的最穩(wěn)定的構(gòu)象。六員環(huán)如果可以經(jīng)過修飾將C=O成為a鍵中穩(wěn)定的構(gòu)象，然后在大體積R基團的作用下，可以生成具有單一旋光性的

具有光學性質(zhì)的純產(chǎn)物醇。產(chǎn)生的具有光學性質(zhì)的純的醇可以與金屬鋰產(chǎn)生一系列的化合反應，進而得到一些具有旋光性的催化劑配體。例如，合成β-氨基醇配體。

圖5

圖6

4　超臨界二氧化碳介質(zhì)中催化反應探究

超臨界二氧化碳的主要特點是可以將氣體完全的進行溶解，而且進行回收利用的時候，可以對過渡金屬催化劑進行回收利用。相關(guān)研究人員曾在不飽和羥酸不對稱加氫反應中加入了全氟代烷基醇，有效增加了溶解度。如果過渡金屬中含有芳香族取代基的時候，對SCCO2溶解度將會有很大的提升。帶電的絡合物通常不易融于SCCO2中，但是可以通過化學手段，在抗衡離子的作用下，增加溶解度。

5　結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)在合成催化劑已經(jīng)開始應用到農(nóng)業(yè)、香料等的研究中并取得了很好的應用效果。本文主要對合成催化劑配體的金屬有機化合物進行研究，由于此種類型的催化劑價格非常昂貴，同時還不能進行有效的回收。因此必須加快對合成催化劑的研究，給各行各業(yè)的發(fā)展提供幫助。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.012

胡雪梅（1983-），女，山西呂梁人，碩士研究生，助教，主要研究：有機化學。