Синтез полидентантных "пинцерных" лигандов и соответствующих полиядерных палладациклов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.08, кандидат химических наук Чучурюкин, Алексей Владимирович

• Чучурюкин, Алексей Владимирович
• кандидат химических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат химических наук Чучурюкин, Алексей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ЧАСТЬ I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. 1. Углеводородные дендримеры, содержащие сопряженные л-системы.

§ 2. Сопряженные дендримеры, содержащие атомы переходных металлов.

§ 3. Дендримеры, содержащие «пинцерные» лиганды и их комплексы с металлами.

§ 4. Дендримеры, содержащие координационные комплексы переходных металлов.

§ 5. Дендримеры, содержащие комплексы с а-связью металл-углерод.

§ 6. Дендримеры, содержащие ферроцен.

§ 7. Дендримеры, содержащие п-комплексы переходных металлов.

§ 8. Дендримеры с металлосодержащими фрагментами в центре молекулы.

ЧАСТЬ II. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ГЛАВА I. СИНТЕЗ ПОЛИДЕНТАНТНЫХ «ПИНЦЕРНЫХ» ЛИГАНДОВ,

ОСНОВАННЫЙ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ФОСФИНОВ.

ГЛАВА П. СИНТЕЗ ПОЛИДЕНТАНТНЫХ «ПИНЦЕРНЫХ» ЛИГАНДОВ,

ОСНОВАННЫЙ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ФОСФИНОКСИДОВ. $ 1. Синтез 3,5-бис[(дифеншфосфинш)метш]йодбензола.

§ 2. Реакции кросс-сочетания с использованием

3,5-бис[(дифеншфосфинил)метт]йодбензола.

§ 3. Синтез 3,5-бис[(дифенилфосфинил)метил]этинилбензола.

§ 4. Реакции кросс-сочетания с использованием

3,5-бис[(дифенилфосфинил)метил]этинилбензола.

§5. Восстановление фосфиноксидов.

ГЛАВА Ш. ЦИКЛОПАЛЛАДИРОВАНИЕ

ПОЛИДЕНТАНТНЫХ «ПИНЦЕРНЫХ» ЛИГАНДОВ.

ГЛАВА IV. УФ СПЕКТРЫ ФОСФИНОКСИДОВ И ПАЛЛАДАЦИКЛОВ.

ГЛАВА V. КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПАЛЛАДАЦИКЛОВ XVI, XVII, XVIII.

ЧАСТЬ III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3,5-Диметилйодбензол.

Триметилсшилацетилен.

3,5-Бис(бромметил)йодбензол (16).

3!5-Бис[(дифенилфосфинил)метил]йодбензол (IV).

3,3 ',5,5 '-Тетракис[(дифеншфосфинил)метил]толан (V).

3,5-Бис[(дифенилфосфинил)метил]толан (Via).

3,5-Бис[(дифенжфосфинж)метж]триметжсжжэтинжбензол (VI6).

3,5-Бис[(дифеншфосфинил)метил]этиншбензол (VII).

3,3',5,5*'-Тетракис[(дифенжфосфинж)метж]дифенжбута-1,3-диин (VIII).

1,3,5-Трис{3,5-бис[(дифеншфосфинил)метил]фенилэтинил}бензол (IX).

Гексакис{3,5-бис[(дифенилфосфинил)метил]фенилэтинж}бензол (X).

3,3',5,5 '-Тетракис[(дифенжфосфино)метж]толан (XI).

3,5-Бис[(дифенжфосфино)метил]этинилбензол (XII).

3,3',5,5 '-Тетракис[(дифенжфосфино)метж]дифенжбута-1,3-диин (XIII).

1,3,5-Трис{3,5-бис[(дифенжфосфино)метж]фенжэтинж}бензол (XIV).

Гексакис{3,5-бис[(дифенилфосфино)метил]фенилэтинил}бензол (XV).

Комплекс XVI.

Комплекс XVII.

Комплекс XVIII.

Полимер XX.

Комплекс XXI.

Комплекс XXII.

Комплекс XXIII.

Рентгеноструктурнный анализ.

Определение каталитической активности катионных палладациклов.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез полидентантных "пинцерных" лигандов и соответствующих полиядерных палладациклов»

В последние десятилетия растет интерес к созданию новых полимерных и дендримерных материалов, включая элементоорганические, а также материалов, содержащих сопряженные л-системы. Такой интерес вызван многообразием возможных сфер их применения. На основе этих материалов возможно создание новых катализаторов, молекулярных электронных приборов, проводников и полупроводников, биосенсоров, а также устройств для преобразования световой энергии.

Комплексы переходных металлов с пинцерными лигандами активно исследуются в последние три десятилетия. Недавно показано, что металлациклы такого типа являются активными катализаторами важных реакций органической химии и позволяют осуществить новые интересные химические превращения.

В данной работе предпринята попытка объединения этих двух направлений. Проведен синтез полидентантных сопряженных пинцерных лигандов и соответствующих полиядерных циклопалладированных соединений. Использование подобных каталитических систем открывает возможность легкого отделения катализатора от продуктов реакции и многократного его использования за счет применения мембранных технологий. Возможные области применения таких соединений также включают создание материалов, обладающих нелинейными оптическими свойствами, а также проводящих и полупроводниковых материалов.

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы. В первой части - обзоре литературы - рассматриваются литературные данные по синтезу и свойствам дендримеров, содержащих металлоорганические фрагменты или комплексы

Заключение диссертации по теме «Химия элементоорганических соединений», Чучурюкин, Алексей Владимирович

выводы

1. Разработаны методы синтеза сопряженных полидентантных «пинцерных» фосфиновых лигандов.

2. Впервые синтезированы сопряженные линейные и разветвленные полифосфиновые пинцерныё лиганды. К их числу относятся 3,3',5,5'-тетракис[(дифенил-фосфино)метил]толан, 3,3 \5,5'-тетракис[(дифенилфосфино)метил]дифенилбута-1,3-диин, 1,3,5-трис {3,5-бис[(дифенилфосфино)метил]фенилэтинил} бензол и гексакис{3,5-бис[(дифенилфосфино)метил]фенилэтинил}бензол.

3. На основе 3,3',5,5'-тетракис[(дифенилфосфино)метил]толана, 3,3',5,5'-тетракис-[(дифенилфосфино)метил]дифенилбута-1,3-диина и 1,3,5-трис{3,5-бис[(дифенил-фосфино)метил]фенилэтинил}бензола синтезированы нейтральные и катионные палладациклы.

4. Структура ионного палладиевого комплекса 3,3',5,5'-тетракис[(дифенил-фосфино)метил]толана установлена методом рентгеноструктурного анализа.

5. Измерены УФ спектры фосфиноксидов и соответствующих палладациклов и проведен их сравнительный анализ.

6. Показано, что наличие сопряжения между «пинцерными» фосфиновыми лигандами затрудняет циклопалладирование с образованием полиядерных палладациклов.

7. Показано, что синтезированные палладациклы обладают значительной каталитической активностью в реакции Хека.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Чучурюкин, Алексей Владимирович, 2000 год

1. Музафаров A.M., Ребров Е.А., Папков B.C.// Успехи химии,- 1991.- Т. 60.- С. 15961612.

2. Бочкарева М.Н., Каткова М.А.// Успехи химии.- 1995,- Т. 64,- С. 1106-1120.

3. Majoral J.-P., Caminade А.-М.// Chem. Rev.- 1999.- V. 99,- P. 845-880 и ссылки.

4. Hearshaw М.А., Moss J.R.// Chem. Commun.- 1999.- P. 1-8 и ссылки.

5. Archut A., Vogtle F.// Chem. Soc. Rev.- 1998,- V. 27.- P. 233-240 и ссылки.

6. Chow H.F., Mong T.K.K., Nongrum M.F., Wan C.W.// Tetrahedron.- 1998,- V. 54,- P. 8543 и ссылки

7. Gorman С.// Adv. Mater.- 1998,- V. 10,- P. 295 и ссылки.

8. Peerlings H.W.I., Meijer E.W.// Chem. Eur. J.- 1997,- V. 3.- P. 1563 и ссылки.

9. Osawa M., Sonoki H., Hoshino M., Wakatsuki Y.// Chem. Lett.- 1998.- P. 1081-1082.

10. Osawa M., Hoshino M., Horiuchi S., Wakatsuki Y.// Organometallics.- 1999,- V. 18,- P. 112-114. •

11. Tzalis D„ Tor Y.// Chem. Commun.- 1996.- P. 1043-1044.

12. Xu Z„ Moore J.S.// Acta Polimer.- 1994,- V. 45.- P. 83-87.

13. Takahashi, S.; Kuroyama, Y.; Sonogashira, K.; Hagihara, N.// Synthesis.- 1980.- P.627-630. *

14. Devadoss C., Bharathi P., Moore J.S.// J. Am. Chem. Soc.- 1996.- V. 118,- P. 9635-9644.

15. Kaneko Т., Horie Т., Asano M., Aoki Т., Oikawa E.// Macromolecules.- 1997.- V. 30,- P. 3118-3121.

16. Constable E.C., Housecraft C.E., Krattinger В., Neuburger M., Zehnder M.// Organometallics.- 1999.-V. 18,-P. 2565-2567.

17. Ohshiro N., Takei F., Onitsuka K., Takahashi S.// J. Organomet. Chem.- 1998.- V. 569,-P. 195-202.

18. Huck W.T.S., van Veggel F.C.J.M., Reinhoudt D.N.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.1996.-V. 35,-P. 1213-1215.

19. Huck W.T.S., Prins L.J., Fokkens R.H., Nibbering N.M.M., vanVeggel F.C.J.M., Reinhoudt D.N.// J. Am. Chem. Soc.- 1998.- V. 120.- P. 6240-6246.

20. Huck W.T.S., Snellink-Ruel В., vanVeggel F.C.J.M., Reinhoudt D.N.// Organometallics.1997,- V. 16,-P. 4287-4291.

21. Kley A.W., Kleijn H., Jastrzebski J.T.B.H., Smeeth W.J.J., Spek A.L., van Koten GM Organometallics.- 1999,- V. 18.- P. 268-276.

22. Knapen J.W.J., van der Made A.W., de Wilde J.C., van Leeuwen P.W.N.M., Wijkens P., Grove D.M., van Koten G.II Nature.- 1994,- V. 372,- P. 659-663.

23. Albrecht M., Gossage R., Spek A.L., van Koten G.H Chem. Commun.- 1998.- P. 10031004.

24. Bardaji M., Caminade A.-M., Majorai J.-P., Chaudret B.// Organometallics.- 1997.- V. 16,-P. 3489-3497.

25. Bardaji M., Kustos M., Caminade A.-M., Majorai J.-P., Chaudret В.// Organometallics.1997,-V. 16,- P. 403-410.

26. Lange P., Schier A., Schmidbaur H.// Inorg. Chem.- 1996,- V. 35,- P. 637-642 и ссылки.

27. Lange P., Schier A., Schmidbaur H.// Inorg. Chim. Acta.- 1995.- V. 235.- P. 263 и ссылки.

28. Kollner К., Pugin В, Togni АЛ J. Am. Chem. Soc.- 1998,- V. 120,- P. 10274-10275.

29. Togni A.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.- 1996,- V. 35,- P. 1475-1477.

30. Bálzani V., Campagna S., Denti G., Juris A., Serroni S., Venturi M.// Acc. Chem. Res.1998,-V. 31.- P. 26-34.

31. Constable E.C., Cargill Thompson A.M.W.// J. Chem. Soc. Dalton Trans.- 1992,- P. 34673475.

32. Constable E.C., Cargil Thompson A.M.W., Harveson P., Macko L., Zehnder M.// Chem. Eur. J.- 1995.- V. 1.- P. 360-367.

33. Newkome G.R., Cardullo F., Constable E.C., Moorefield C.N., Cargill Thompson A.M.W.// J. Chem. Soc., Chem. Commun.- 1993.- P. 925-927.

34. Constable E.C., Harverson P.// Inorg.Chim. Acta.- 1996.- V. 252,- P. 9-11.

35. Constable E.C., Harverson P.// Chem. Commun.- 1996.- P. 33-34.

36. Constable-E.C., Harverson P., Oberholzer M.// Chem. Commun.- 1996.- P. 1821-1822.

37. Armspach D., Cattalini M., Constable E.C., Housecraft C.E., Philips D.// Chem. Commun.- 1996,-P. 1823-1824.

38. Hawker C.J., Frechet J.M.J.// J. Am. Chem. Soc.- 1990,- V. 112,- P. 7638-7647.

39. Liao Y.-H., Moss R.// Organometallics.- 1996,- V. 15.- P. 4307-4316 и ссылки.

40. Hovestad N.J., Hoare J.L., Jastrzebski J.T.B.H., Canty A.J., Smeets W.J.J., Spek A.L., van Koten G.// Organometallics.- 1999,- V. 18.- P. 2970-2980.

41. Achar S., Vittal J.J., Puddephatt R.J.// Organometallics.- 1996,- V. 15.- P. 43-50.

42. Achar S„ Puddephatt R.J.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.- 1994,- V. 33.- P. 847-849.

43. Liu G.-X., Puddephatt R.J.// Organometallics.- 1996,- V. 15,- P. 5257-5259.

44. Cuadrado I., Casado С., Alonso В., Moran М., Losada J., Belsky V.// J. Am. Chem. Soc.-1997.-V. 119.- P. 7613.

45. Fillaut J.-L., Linares J., Astruc D.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.- 1994,- V. 33.- P. 24602462 и ссылки.

46. Castro R., 'Cuadrado I., Alonso В., Casado C.M., Moran M., Kaifer A.E.// J. Am. Chem. Soc.- 1997,-V. 119.-P. 5760.

47. Achar S., Immoos C.E., Hill M.G., Catalano VJ.// Inorg. Chem.- 1997,- V. 36,- P. 2314.

48. Valerio C., Fillaut J.L., Ruiz J., Guittard J., Blais J-C., Astruc D.// J. Am. Chem. Soc.-1997.-V. 119.- P. 2588.

49. Lobete F., Cuadrado I., Casado C.M., Alonso В., Moran M., Losada J.// J. Organomet. Chem.- 1996,- V. 509.- P. 109.

50. Brüning К., Lang H.// J. Organometallic Chem.- 1999.- V. 592,- P. 147-152.

51. Rheiner P.B., Seebach D.// Chem. Eur. J.- 1999.- V. 5,- P. 3221-3236.

52. Hu Q.-S., Pugh V., Sabat M., Pu L.// J. Org. Chem.- 1999,- V. 64.- V. 7528-7536.

53. Kimura IVi., Sugihara Y., Muto Т., Hanabusa K., Shirai H., Kobayashi N.// Chem. Eur. J.-1999,-V. 5:- P. 3495-3500.

54. Bhyrappa P., Young J.K., Moore J.S., Suslick K.S.// J. Am. Chem. Soc.- 1996,- V. 118.-P. 5708-5711.

55. Dandliker P.J., Diederich F., Gisselbrecht J.-P., Louati A., Gross M.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl.- 1995,- V. 34,- P. 2725-2728 и ссылки.

56. Sadamoto*R., Tomioka N., Aida T.// J. Am. Chem. Soc.- 1996.- V. 118,- P. 3978-3979.

57. Issberner J., Vögtle F., De Cola L„ Balzani V.// Chem. Eur. J.- 1997,- V. 3,- P. 706-712.

58. Gorman C.B., Parkhurst B.L., Su W.Y., Chen K.-Y.// J. Am. Chem. Soc.- 1997,- V. 119.-P. 1141-1142.

59. Catalano V.J., Parodi N.// Inorg. Chem.- 1997.- V. 36.- P. 537-541.

60. Sonogashira, K.; Tohda, Y.; Hagihara, N.// Tetrahedron Lett.- 1975.- P. 4467-4470.

61. Thorand S., Krause N.// J. Org. Chem.- 1998,- V. 63.- P. 8551-8553.

62. Liu, Q., Burton, D.J.// Tetrahedron Lett.- 1997.- V. 38.- P. 4371-4374.

63. Willgerodt C., Schmierer F.// Ber.- 1905.- Bd. 38,- S. 1472-1478.

64. Patnode-W., Schmidt Y.C.II J. Am. Chem. Soc.- 1945,- V. 67.- P. 2272-2273.

65. Rutledge T.F. // J. Org. Chem.- 1957.- V. 22.- P. 649-651.

66. Шостаковский М.Ф., Комаров H.B., Ярош О.Г. // Изв. АН СССР сер. хим.- 1966.-N1,- С. 101-104.

67. Duchene K.-H., Vogtle F. // Synthesis.- 1986,- P. 659-661.

68. Sliieldrick, G.M. // Crystallographic Computing 3: Data Collection, Structure Determination, Proteins, and Databases. Clarendon Press. New York.-1985.-P. 175.