双膦亚胺镁金属化合物的合成与表征开题报告

1. 研究目的与意义

许多配位化学和催化方面的进步都依赖于稳定的n,n双齿单阴离子，特别是β-二酮亚胺系列配体，被证明适用于精确的空间需求的调整以及电子的给与。

β-二酮亚胺配体的拓扑结构使得许多研究小组开始探索双磷亚胺甲烷化框架的衍生物。

本项目涉及到一些双磷亚胺镁金属化合物的合成、表征及应用。

2. 国内外研究现状分析

2004年，西班牙的科学家Carmona无意中合成了稳定的一价锌化合物[Zn₂(η5-Cp*)₂]，反应物为五甲基环戊二烯基(Cp*)二价锌化合物[Zn(Cp*)₂]和二乙基锌(ZnEt₂)，但当他们将五甲基环戊二烯基变换为其它类似的茂基(Cp'=C₅H₅,C₅Me₄H,C₅Me₄SiMe₃,C₅Me₄Bu-t)时,只有四甲基乙基取代的茂基(Cp'=C₅Me₄Et)得到相应的一价锌化合物[Zn₂(η₅-C₅Me₄Et)₂],这说明了哪怕是细微的取代基的变化都对一价锌化合物的合成有重要的影响。

随后，研究者开始探索一价镁。2007年，澳大利亚的Jones和Stasch等用胍基配体Priso[Priso=(DippN)₂CN(i-Pr)₂]和β-二亚胺配体DippNacnacH [DippNacnac=(DippNCMe)₂CH-]分别与格氏试剂 MeMgI 反应,生成相应的二价镁碘化物前体[{(Priso)MgI}₂(OEt₂)]和[(DippNacnac)MgI(OEt₂)],然后于室温条件下用过量的钾还原,首次成功地合成了室温条件下稳定的一价镁化合物[{(Priso)Mg}₂]和[{(DippNacnac)Mg}₂],然后通过同样的合成方法制备出一系列β-二亚胺配体稳定的一价镁金属化合物[{(ArNacnac)Mg}₂].

一价镁合成出来后，其应用也被科学家们进行了不断地探索。研究发现一价镁可溶于大部分的有机溶剂，反应用量及反应选择性是可控的，并且属于相对安全的还原剂，所以研究人员不断尝试合成出不同配体的一价镁。本项目所介绍的双膦亚胺配体镁金属化合物正是一价镁还原之前的产物。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

设计合成一些具有较大空间位阻的新配体，以双膦亚胺配体为主。通过与镁的卤化物反应合成不同配体的双膦亚胺镁的卤化物。最后用钠等金属将二价镁化合物还原为稳定的一价镁金属有机化合物。

研究计划：

4. 研究创新点

双膦亚胺镁金属化合物可以应用在无机和金属有机合成中，其中最典型的是作为还原剂制备了众多低氧化态14族化合物。双膦亚胺化合物在合成一系列单聚或二聚体14族一价化合物是比碱金属更为有效的还原，也可用于低价过渡金属化合物的合成中。本实验用不对称双膦亚胺配体与镁的卤化物进行反应，继而再用钠或钾等金属对其进行还原，有望得到应用更为广泛，性质更加稳定的一价镁化合物。