雙（苯并咪唑-2-葉立德）金屬汞（II）配合物的合成

遲興寶，魏振中

（淮北師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，安徽 淮北 235000）

雙（苯并咪唑-2-葉立德）金屬汞（II）配合物的合成

遲興寶，魏振中

（淮北師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，安徽 淮北 235000）

N-乙基苯并咪唑與溴乙烷在加熱條件下反應(yīng)生成溴化雙（苯并咪唑-2-葉立德）鹽，探討這種配體直接和氧化汞在多種通常的條件下反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明，都生成雙（苯并咪唑-2-葉立德）金屬汞（II）配合物.并通過(guò)乙醚緩慢滲透培養(yǎng)出單晶，利用X-衍射來(lái)測(cè)定其分子結(jié)構(gòu).

苯并咪唑-2-葉立德；氮雜環(huán)卡賓金屬汞（II）配合物；X-衍射；單晶；合成

0 引言

氮雜環(huán)卡賓（NHC）金屬配合物是一類(lèi)具有特殊性質(zhì)的化合物，已被廣泛應(yīng)用于許多經(jīng)典的有機(jī)反應(yīng)，如碳—碳鍵的形成，碳—?dú)滏I的活化，碳—氮鍵的構(gòu)建等方面［1-8］.氮雜環(huán)卡賓配合物的合成方法已有很多文獻(xiàn)報(bào)道，比如，Lin研究小組報(bào)道，由咪唑鹽在無(wú)水和無(wú)氧的條件下與氧化銀生成在空氣中穩(wěn)定的氮雜環(huán)卡賓金屬銀配合物［9-10］.根據(jù)目前研究的現(xiàn)狀，本文試圖探索新的合成方法，即在多種通常的條件下合成金屬汞（II）的氮雜環(huán)卡賓配合物，具體合成路線(xiàn)見(jiàn)圖1.

圖1 氮雜環(huán)卡賓汞（II）配合物2的合成路線(xiàn)

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

數(shù)字熔點(diǎn)儀（上海精密科學(xué)儀器有限公司），CCD單晶衍射儀（美國(guó)）.所用試劑市售分析純，無(wú)須特殊處理.

1.2 溴化N-乙基苯并咪唑-2-葉立德（1）的合成

2.92 g（0.02 mol）N-乙基苯并咪唑和2.40 g（0.022 mol）溴乙烷在30 mL乙腈中加熱回流48 h，冷卻后，抽濾，用乙腈洗滌，干燥后得白色固體（1）4.13 g，產(chǎn)率81%，m.p.160～161℃.

1.3 氮雜環(huán)卡賓汞（II）的配合物（2）的合成方法

方法1：將0.510 g（0.002 mol）溴化N-乙基苯并咪唑-2-葉立德（1）和0.216 g（0.001 mol）加入到20 mL乙腈中加熱回流24 h，減壓蒸除溶劑，殘留物用3 mL乙腈溶解，過(guò)濾，加入乙醚析出產(chǎn)物0.638 g，產(chǎn)率90%，m.p.＞250℃.

方法2：將0.510 g（0.002 mol）溴化N-乙基苯并咪唑-2-葉立德（1）和0.216 g（0.001 mol）加入到20 mL甲醇中加熱回流24 h，減壓蒸除溶劑，殘留物用3 mL乙腈溶解，過(guò)濾，加入乙醚析出產(chǎn)物0.610 g，產(chǎn)率86%，m.p.＞250℃.

方法3：將0.510 g（0.002 mol）溴化N-乙基苯并咪唑-2-葉立德（1）和0.216 g（0.001 mol）加入到20 mL水中加熱回流48 h，冷卻，過(guò)濾，干燥得產(chǎn)物0.354 g，產(chǎn)率50%，m.p.＞250℃.

2 結(jié)果與討論

關(guān)于產(chǎn)物的合成與結(jié)構(gòu)，文獻(xiàn)［10］報(bào)道合成氮雜環(huán)卡賓金屬配合物，配體一般都需要先進(jìn)行陰離子交換（如交換為PF6-、BF4-等），并在無(wú)水無(wú)氧的條件下進(jìn)行，而且所用溶劑必須干燥處理.而本文試圖N-乙基苯并咪唑與溴乙烷在加熱條件下反應(yīng)生成氮雜環(huán)卡賓鹽1，不需要與其他陰離子進(jìn)行交換，如與六氟磷酸鉀進(jìn)行陰離子交換，直接利用配體1與金屬離子配位.本文通過(guò)“氧化路線(xiàn)”，即通過(guò)氮雜環(huán)卡賓鹽1與HgO在不同的條件下直接反應(yīng)：方法1所用溶劑為乙腈（沒(méi)有除水）；方法2所用溶劑為甲醇；方法3所用溶劑為水.上述3種方法都成功地生成氮雜環(huán)卡賓金屬汞（II）配合物2.實(shí)驗(yàn)表明，合成氮雜環(huán)卡賓金屬配合物可以在有水的條件下進(jìn)行，甚至可以直接用水作溶劑.最后通過(guò)乙醚緩慢滲透的方法，幸運(yùn)地培養(yǎng)出配合物2的單晶，其單晶結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，有關(guān)晶體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1和表2.從單晶結(jié)構(gòu)圖可以看出，二價(jià)汞離子是四配位的：Hg（II）與兩個(gè)氮雜環(huán)卡賓的碳配位，C18—Hg1—C7鍵角為148.02（12）°，非線(xiàn)性配位；Hg（II）再與2個(gè)Br-配位，形成的C18—Hg1—Br、C7—Hg1—Br1的鍵角分別為96.51（9）°，102.88（9）°，兩者并不相同.

圖2 配合物2的X-衍射晶體結(jié)構(gòu)

表1 金屬汞的配合物2的相關(guān)晶體數(shù)據(jù)

表2 金屬汞的配合物的選擇性鍵長(zhǎng)和鍵角

3 結(jié)論

本文成功地利用N-乙基苯并咪唑與溴乙烷反應(yīng)，生成新的氮雜環(huán)卡賓配體，探索與氧化汞直接在有水的條件下反應(yīng)合成雙（苯并咪唑-2-葉立德）金屬汞（II）配合物的新方法，并且成功地培養(yǎng)出單晶，確定其分子結(jié)構(gòu).

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Synthesis of the Bis（benzimidazolin-2-ylidene）Mercury（II）Complexes

CHI Xingbao，WEI Zhenzhong
（School of Chemistry and Material Science，Huaibei Normal University，235000，Huaibei，Anhui，China）

That N-ethylbenzimidazole treated with bromoethane to yield benzimidazolium salts under heating conditions，and it directly reacted with HgO to give bis（benzimidazolin-2-ylidene）mercury（II）complexes in high yields in many normal conditions.Its single crystals were grown by slow diffusion of diethyl ether in?to a saturated methanol solution of the compound，and the structure of the complex was determined by X-ray diffraction.

benzimidazolin-2-ylidene；NHC mercury（II）complexes；X-ray diffraction；single crystal；synthe?sis

O 621.3

A

2095-0691（2017）04-0025-03

2017-08-11

淮北市科技人才培育計(jì)劃基金資助項(xiàng)目（20120310）

遲興寶（1967-），男，安徽無(wú)為人，碩士，教授，從事有機(jī)合成化學(xué)的研究.