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过渡金属卡拜配合物(M≡CR)因其独特的结构、反应性质以及在有机合成及催化反应中的应用而引起人们极大的研究兴趣,特别是前过渡金属(钼和钨)的卡拜配合物可作为炔烃复分解反应的高效催化剂。鉴于钌卡宾催化剂在烯烃复分解反应中的表现出的优势,可预期在结构上与Grubbs催化剂相似的钌卡拜及同族的锇卡拜配合物可能也具有类似的炔烃复分解活性,尤其是锇卡拜配合物具有丰富的反应性质及表现出许多新奇有趣的反应类型,因此,开展锇卡拜配合物的合成及反应性质的研究将有助于探索后过渡金属作为炔烃复分解催化剂的可能性。本论文基于磷叶立德与简单锇金属配合物为原料的反应,合成了一系列锇芳基卡拜配合物,并研究其金属有机化学和反应性质。论文分为以下六部分: 第一章为绪论,结合本论文研究的内容简要介绍了锇卡宾和锇卡拜配合物的研究进展,包括合成方法及反应性质,介绍了课题组的前期研究工作并阐述了本论文的设想和目的。 第二章主要研究了原子氢配位的锇芳基卡拜配合物OsHCl2(≡CPh)(PR3)2(R=Ph,Cy)的合成及其反应性质。以磷叶立德试剂Ph3P=CHC6H4R(R=H,Me,OMe,F,CF3)为卡宾源与OsCl2(PPh3)3反应,合成了一系列原子氢配位的锇卡拜配合物OsHCl2(≡C-p-C6H4R)(PPh3)2,再与PCy3进行配体取代,得到相应的含PCy3的锇卡拜配合物OsHCl2(≡C-p-C6H4R)(PCy3)2。OsHCl2(≡CPh)(PCy3)2在过量AgBF4反应时,发生1,2-H迁移转变为双阳离子的卡宾配合物[Os(=CHPh)(PhCN)3(PCy3)2](BF4)2,也能在双齿膦配体作用下,向卡宾配合物转化,而后发现双齿膦配位的卡宾配合物能被氧化成卡拜配合物。随后,通过对锇氢芳基卡拜配合物烯烃复分解反应的催化活性的研究,我们发现锇氢芳基卡拜配合物对NBD、NBE烯烃复分解反应具有催化活性。 第三章主要研究了三氯锇(Ⅵ)卡拜配合物OsCl3(≡CPh)(PR3)2(R=Ph,Cy)的合成及其反应性质。在NaCl存在下通过OsHCl2(≡C-p-C6H4R)(PPh3)2与H2O2反应合成OsCl3(≡C-p-C6H4R)(PPh3)2,用PCy3取代得到OsCl3(≡C-p-C6H4R)(PCy3)2。OsCl3(≡CPh)(PCy3)2与HBF4/Et2O反应生成相应的一个氯配体被酸攫取的16电子的卡拜配合物[OsCl2(≡CPh)(PCy3)2]BF4,而和CuCl或者S反应生成了二氯桥连的双核锇卡拜配合物[OsCl3(≡CPh)(PCy3)]2,与NHC配体H2IMes反应得到了NHC配位的卡拜配合物OsCl3(≡CPh)(H2IMes)(PCy3)。 第四章主要研究了CO配位的锇(Ⅳ)卡拜配合物OsCl(≡CPh)(CO)(PCy3)2的合成及其反应性质。OsHCl2(≡CPh)(PCy3)2与CO反应,简便的得到了卡宾配合物OsCl2(=CHPh)(CO)(PCy3)2,再与tBuOK反应得到OsCl(≡CPh)(CO)(PCy3)2。其与HBF4/Et2O反应过程中,H+亲电进攻卡拜碳,生成离子型卡宾配合物[OsCl(=CHPh)(CO)(PCy3)2]BF4,与亲电试剂CuCl、S反应,生成相应的亲电试剂进攻卡拜碳的产物{OsCl[=C(CuCl)Ph](CO)(PCy3)2}2和{ OsCl[=C(S)Ph](CO)(PCy3)2},也可以和甲苯磺酰叠氮反应生成二聚的锇杂金属五元环状化合物,[OsCl(=CHPh)(CO)(PCy3)2] BF4可以在室温条件下,高效的催化THF的开环聚合成高聚物 第五章主要了研究了1,10-菲啰啉配位的锇芳基卡拜配合物[OsH(≡CPh)(phen)(PPh3)](BF4)2的合成。通过OsHCl2(≡CPh)(PPh3)2分别与1,10-菲啰啉和2,2-联吡啶反应能得到对应的卡宾配合物OsCl2(=CHPh)(phen)(PPh3)和OsCl2(=CHPh)(bipy)(PPh3),再通过过量AgBF4对氯配体的攫取后发生α-H迁移生成原子氢卡拜[OsH(≡CPh)(phen)(PPh3)](BF4)2,其极易与微量的水反应转化为水配位的原子氢卡拜[OsH(≡CPh)(phen)(H2O)(PPh3)](BF4)2。 第六章总结了本论文的工作,并对后续工作进行了展望。