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本论文主要研究了基于氮-膦双官能配体的稀土-钯键配合物的合成、表征及其反应性,并简要探索了稀土-铁、钴和镍杂核配合物的合成,主要包括以下几方面的内容:1.通过亚甲基桥联的柔性氮-膦双官能配体前体Ph2PCH2NHAd(L1H,Ad:金刚烷)与稀土金属三烷基配合物(Me3Si CH2)3Ln(THF)2(Ln=Sc,Y,Lu)的烷烃消除反应,合成得到稀土金属胺基配合物L31Ln(Ln=Sc,Y,Lu)。随后与零价钯前体Pd(PPh3)4的反应,合成得到柔性氮-膦配体支撑的稀土-钯键杂核配合物L31Ln Pd(Ln=Sc,Y,Lu)。利用NMR,X-射线单晶衍射,电化学,元素分析以及理论计算对Sc-Pd键配合物进行了详细的表征,揭示了首例Pd(0)→Sc(III)键的成键性质。通过研究Sc-Pd键配合物与CO,tBu NC的反应,揭示了Lewis酸性Sc(III)通过Pd(0)→Sc(III)对于Pd(0)电性的调控,以及Pd(0)上CO和tBu NC对于Pd(0)→Sc(III)键的削弱作用。在Sc-Pd键配合物与Me I的反应中发现了P-C键断裂-生成过程,分离得到碘桥联的Sc(III)-Pd(0)杂核配合物。2.通过无亚甲基桥联的刚性氮-膦双官能配体前体Ph2PNHAd(L2H)与稀土金属三烷基配合物(Me3Si CH2)3Ln(THF)2的烷烃消除反应,以及与Me3Si CH2Li和Sc Cl3(THF)3“一锅法”盐消除反应得到稀土金属胺基配合物L32Ln(Ln=Sc,Y,Lu,Yb,Dy,Gd,Sm)。分别研究了L32Ln与零价钯前体(Ph3P)4Pd和二价钯前体(COD)Pd(CH2Si Me3)2的反应,构建稀土-钯键杂核配合物:1)L32Ln配合物与(Ph3P)4Pd反应,得到由刚性氮-膦配体支撑的稀土-钯键配合物L32Ln Pd(PPh3)(Ln=Sc,Y,Lu,Yb,Dy)。与柔性氮-膦配体支撑的L31Ln Pd不同,在Pd(0)中心上配位一分子的PPh3,并且溶液中氮膦配体与稀土和钯中心存在动态配位-解离过程。我们利用NMR,X-射线单晶衍射,电化学,元素分析以及理论计算对L32Ln Pd(PPh3)体系进行了详细的表征。揭示了由于Pd(0)上额外PPh3的配位导致Pd→Ln键的削弱。初步研究了钇-钯键配合物的反应性:a)与二苯基烯酮反应时,展示出Y/P受阻Lewis酸碱对的性质,生成两性离子型配合物,而Pd(0)中心不受影响;b)与卤代芳烃反应时则发生Y(III)中心的卤素攫取,导致Y-Pd杂核解体,生成膦亚胺化合物。有意思的是,镱-钯键配合物的Pd(0)中心与二苯二硫醚发生氧化加成,S-S键断裂,形式上两个苯硫基插入到稀土金属中心。2)L32Ln配合物与(COD)Pd(CH2Si Me3)2反应,当稀土金属为离子半径最小的钪时,得到C3对称钪-钯键配合物L32Sc Pd,其中Pd(0)中心上没有额外的膦配体,形成最短的Sc-Pd键。当稀土金属为钇、镱,钆和钐时,得到由COD桥联的二聚杂核配合物(L32Ln Pd)2(COD)(Ln=Y,Yb,Gd,Sm)。我们利用NMR,X-射线单晶衍射,元素分析对上述配合物进行了详细的表征。其中,钪-钯和钇-钯键配合物与二苯二硫醚反应,Pd(0)中心均发生氧化加成,但是S-S键断裂后苯硫基在形式上插入到稀土金属中心。3)通过L32Yb Pd(PPh3)配合物的还原,合成得到了首例二价稀土-钯键配合物[L32Yb Pd(PPh3)][(18-c-6)K(THF)2],我们利用NMR,X-射线单晶衍射,元素分析对配合物进行了详细的表征。3.稀土-铁、钴和镍杂核配合物的合成探索:1)在刚性氮-膦双官能配体支撑的钇配合物L32Y与二价后过渡金属盐MCl2(M=Fe,Co,Ni)的反应中,由于Y(III)中心对于Cl离子的攫取以及配体重分配过程,分离得到Y(III)-Ni(II),Y(III)-Co(II)杂核配合物以及双铁氯化物L32Fe2Cl。在L32Y与Co Cl2的反应中原位还原,则分离得到还原的双钴氯化物L32Co2Cl K(18-c-6)。2)β-二亚胺钇双胺基配合物LnacnacY(Ph NCH2PPh2)2与二价盐Fe Cl2反应时,发生配体重分配,分离得到双铁氯化物。当与一价钴前体(PPh3)3Co Cl和(PPh3)3Co I反应时,前者发生P-C键断裂,生成含有亚胺配位、氯离子桥联的Y(III)-Co(II)杂核配合物,后者则生成碘离子桥联的Y(III)-Co(I)杂核配合物。