CN114790221B - 一种基于吲哚骨架的pcp钳形配体的合成及应用 - Google Patents
一种基于吲哚骨架的pcp钳形配体的合成及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114790221B CN114790221B CN202210577051.5A CN202210577051A CN114790221B CN 114790221 B CN114790221 B CN 114790221B CN 202210577051 A CN202210577051 A CN 202210577051A CN 114790221 B CN114790221 B CN 114790221B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- benzodipyrrole
- ligand
- phosphine
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003446 ligand Substances 0.000 title claims abstract description 71
- VNLHPVUKSKTUPA-UHFFFAOYSA-N ditert-butyl-[[3-(ditert-butylphosphanylmethyl)phenyl]methyl]phosphane Chemical compound CC(C)(C)P(C(C)(C)C)CC1=CC=CC(CP(C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 VNLHPVUKSKTUPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 title claims abstract description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 72
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 30
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 6
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UWTDFICHZKXYAC-UHFFFAOYSA-N boron;oxolane Chemical compound [B].C1CCOC1 UWTDFICHZKXYAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 56
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 abstract description 28
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 abstract description 8
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 abstract description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- CRHWEIDCXNDTMO-UHFFFAOYSA-N ditert-butylphosphane Chemical compound CC(C)(C)PC(C)(C)C CRHWEIDCXNDTMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 16
- GPAYUJZHTULNBE-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphine Chemical compound C=1C=CC=CC=1PC1=CC=CC=C1 GPAYUJZHTULNBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 16
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 13
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 13
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 12
- WDIIYWASEVHBBT-UHFFFAOYSA-N di(propan-2-yl)phosphane Chemical compound CC(C)PC(C)C WDIIYWASEVHBBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- DNISYQIZVIFCRA-UHFFFAOYSA-N 4-(1-aminoethyl)-2,6-ditert-butylphenol Chemical compound CC(N)C1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 DNISYQIZVIFCRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 9
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 6
- DOWCWUCBOQRQJE-UHFFFAOYSA-N ditert-butylphosphane;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)PC(C)(C)C DOWCWUCBOQRQJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 5
- VYXHVRARDIDEHS-UHFFFAOYSA-N 1,5-cyclooctadiene Chemical compound C1CC=CCCC=C1 VYXHVRARDIDEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004912 1,5-cyclooctadiene Substances 0.000 description 4
- ULUNQYODBKLBOE-UHFFFAOYSA-N 2-(1h-pyrrol-2-yl)-1h-pyrrole Chemical compound C1=CNC(C=2NC=CC=2)=C1 ULUNQYODBKLBOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- XGRJZXREYAXTGV-UHFFFAOYSA-N chlorodiphenylphosphine Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(Cl)C1=CC=CC=C1 XGRJZXREYAXTGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GFRUKEIXCNUFOY-UHFFFAOYSA-N di(propan-2-yl)phosphane;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)PC(C)C GFRUKEIXCNUFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 4
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbutane Chemical group CC(C)C(C)C ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 3
- -1 ethylene, propylene, butadiene Chemical class 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 238000006772 olefination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002900 organolithium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明提供了一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的合成及应用。本发明提供一种在空气中稳定、并且能够非均相催化的基于吲哚骨架的PCP钳形配体的合成及应用；所述催化剂的制备方法简单易行，制备条件易于精确控制，保证了制备过程的高重复性，所制得的含膦钳型金属络合物在空气中稳定；本发明所述催化剂使用廉价的金属钯、铁、铱和廉价易得的有机膦盐合成催化剂成本低廉；本发明所述催化剂可广泛用于烯烃氢化和烷基去氢化反应，具有极强的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工催化剂技术领域，特别涉及一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的合成及应用。
背景技术
石油化工是以石油为起始原料，进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料，再以这些基本化工原料通过一系列化学反应生产多种有机化工原料及合成材料，其中最重要的化学反应有烯烃的氢化、烷烃的去氢化反应。氢化、去氢化反应的实现涉及到催化剂的选择，钳型金属络合物因其稳定的结构，较多的可变位点，较好的底物包容性，被广泛的应用于氢化、去氢化反应中。其中含膦钳型金属络合物应用最为广泛，催化性能最好。但是由于膦化合物在空气中容易氧化，导致该反应条件较为苛刻，并且大多数含膦钳型金属络合物是均相催化剂，在石油化工领域难以被应用。在这种情况下，设计并合成一种在空气中稳定、并且能够非均相催化的含膦钳型金属络合物在石油化工领域有非常重要的意义。
发明内容
本发明提供一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的合成及应用，用以解决现有含膦催化剂空气中不稳定的问题。具体方案为：
一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体，所述PCP钳形配体的结构如式1所示：
其中，R1和R2相同或不同，且R1、R2分别独立选自碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为6-25的取代或未取代的芳基。
进一步的，R1、R2分别独立选自为叔丁基、异丙基、苯基中的任意一种。
进一步的，一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法至少包括以下步骤：
将苯并二吡咯的金属盐与含有R1或R2基团的有机膦盐的混合物反应，得到所述PCP钳形配体。
进一步的，所述混合物中，苯并二吡咯的金属盐与含有R1或R2基团的有机膦盐的摩尔比为1:(2.0～2.3)。
进一步的，所述金属选自锂、铁、钯、铱中的任意一种，
所述混合物还包括溶剂，
所述溶剂选自四氢呋喃、甲苯、甲硼烷-四氢呋喃、二氯甲烷、1,4-二氧六环、中的至少一种；
所述溶剂的用量为2-22ml、0.6-27.5ml、1.12-2.92ml。
进一步的，所述反应的条件为：
当R1或R2为叔丁基或苯基时，在80～90℃下反应12～15h；
当R1或R2为异丙基时，在20～30℃下反应12～15h。
进一步的，所述苯并二吡咯的金属盐的制备方法至少包括：
将含有苯并二吡咯和有机金属化合物的混合物II反应，得到所述苯并二吡咯的金属盐。
进一步的，所述混合物II反应的反应条件为：
在-78～-70℃下反应30min～50min，然后20～30℃下反应30min～50min；其中，苯并二吡咯与有机金属化合物的摩尔比为1:(2.0～2.3)。
进一步的，所述催化剂包括权利要求1或2所述的PCP钳形配体、权利要求3-8任一项所述方法制备得到的PCP钳形配体中的至少一种。
进一步的，所述催化剂应用于石油化工中的氢化、去氢化反应中。
本发明的有益效果在于
本发明提供一种在空气中稳定、并且能够非均相催化的含膦钳型金属络合物的制备方法，所述催化剂的制备方法简单易行，制备条件易于精确控制，保证了制备过程的高重复性，所制得的含膦钳型金属络合物在空气中稳定。
本发明所述催化剂使用廉价的金属钯、铁和廉价易得的有机膦盐催化剂成本低廉。
本发明所述催化剂可广泛用于烯烃氢化和烷基去氢化反应，具有极强的适用性。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明中一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的分子结构；
图2为本发明中含二叔丁基膦钳型钯、铱络合物反应式；
图3为本发明中含二异丙基膦的配体；
图4为本发明中含二苯基膦的配体；
图5为实施例一制出的产物含二叔丁基膦的配体核磁表征图；
图6为实施例一制出的产物含二叔丁基膦的配体核磁表征图；
图7为实施例一制出的产物含二叔丁基膦的配体核磁表征图；
图8为实施例二制出的产物含二异丙基膦的配体核磁表征图；
图9为实施例三制出的产物含二苯基膦的配体核磁表征图；
图10为实施例三制出的产物含二苯基膦的配体核磁表征图；
图11为钳型钯络合物核磁表征图；
图12为钳型铱络合物核磁表征图；
图13为钳型铱络合物核磁表征图。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体，所述PCP钳形配体结构如式1所示：
其中，R1和R2相同或不同，且R1、R2分别独立选自碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为6-25的取代或未取代的芳基。
本发明所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体中，R1、R2分别独立选自为叔丁基、异丙基、苯基中的任意一种。
本发明所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法中，所述方法至少包括以下步骤：
将苯并二吡咯的金属盐与含有R1或R2基团的有机膦盐的混合物反应，得到所述PCP钳形配体。
本发明所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法中，所述混合物中，苯并二吡咯的金属盐与含有R1或R2基团的有机膦盐的摩尔比为1:(2.0～2.3)。
本发明所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法中，所述金属选自锂、铁、钯、铱中的任意一种，
所述混合物还包括溶剂，
所述溶剂选自四氢呋喃、甲苯、甲硼烷-四氢呋喃、二氯甲烷、1,4-二氧六环、中的至少一种；
所述溶剂的用量为2-22ml、0.6-27.5ml、1.12-2.92ml。
本发明所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法中，所述反应的条件为：
当R1或R2为叔丁基或苯基时，在80～90℃下反应12～15h；
当R1或R2为异丙基时，在20～30℃下反应12～15h。
具体为：
步骤一，在氮气保护下，将苯并二吡咯溶于四氢呋喃中；
步骤二，在低温下向步骤一中滴加正丁基锂，并且在低温中反应；
步骤三，等待步骤二恢复室温，在室温中继续反应；
步骤四，在低温下向步骤三中快速加入有机膦盐，恢复室温继续反应；
步骤五，将步骤四升温回流继续反应；
步骤六，在减压条件下除去溶剂四氢呋喃；
步骤七，通过硅胶板进行稳定性的分析，稳定的产物通过柱色谱进行分离纯化；不稳定的产物通过与BH3·THF反应，提高稳定性后通过柱色谱分离纯化；
步骤八，在氮气保护下，将S7，溶于甲苯中与廉价金属在回流条件下进行反应，制备含膦钳型金属络合物；
步骤九，步骤八在真空条件下除去溶剂，通过柱色谱分离纯化得到最终产物。
其中，步骤一中的四氢呋喃是经过钠重蒸和脱气处理的；
步骤二中的低温为-78～-70℃，反应时间为30～40min；
步骤三中的室温为20～25℃，反应时间为30～40min；
步骤四中的低温为-10～0℃，步骤四中的有机膦盐为二苯基氯化膦、二叔丁基氯化膦、二异丙基氯化膦，反应时间为1h；
步骤五中的回流温度为80～90℃，反应时间为12h～15h；
步骤七、九中硅胶为200～300目，步骤七中与BH3·THF的反应在20～25℃、氮气保护下反应5～8h；
步骤八中的甲苯是经过钠重蒸和脱气处理的，步骤八中的廉价金属包括(1,5-环辛二烯)二氯化钯(II)、五羰基合铁，反应温度为110℃，反应时间为4h。
本发明所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法中，所述苯并二吡咯的金属盐的制备方法至少包括：
将含有苯并二吡咯和有机金属化合物的混合物II反应，得到所述苯并二吡咯的金属盐。
本发明所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体制备方法中，所述混合物II反应中的苯并二吡咯与有机锂化合物的摩尔比为1:(2.0～2.3)、苯并二吡咯的金属盐与含有R1或R2基团的有机膦盐的摩尔比为1:(2.0～2.3)、苯并二吡咯与BH3·THF的摩尔比为1:(3.5～4.5)、有机膦配体与金属化合物的摩尔比为1:(1～1.5)；
所述混合物II反应的反应条件为：在-78～-70℃下反应30min～50min，然后20～30℃下反应30min～50min；
具体为：
将式2所示的苯并二吡咯与正丁基锂、四氢呋喃混合后，得到式3所示的Benzo[1,2-b:5,4-b']dipyrrole，1,7-dihydro-锂盐，反应条件为：首先在-78～-70℃下反应30min～50min，然后在20～30℃下继续反应30min～50min，得到式3所示的Benzo[1,2-b:5,4-b']dipyrrole,1,7-dihydro-锂盐；
本发明所述的一种催化剂，所述催化剂包括权利要求1或2所述的基于吲哚骨架的PCP钳形配体、权利要求3-7任一项所述方法制备得到的基于吲哚骨架的PCP钳形配体中的至少一种。
本发明所述的一种催化剂，所述催化剂应用于石油化工中的氢化、去氢化反应中。
为了更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1二叔丁基膦钳型钯络合物的制备，反应式如式4、式5所示：
制备一
第一步：二叔丁基膦的配体的制备，反应式如式4所示：
首先，将89.2mg(0.56mmol)的苯并二吡咯和4mL四氢呋喃混合得到第一溶液，其中，苯并二吡咯置换N2三次，四氢呋喃用钠重蒸、脱气处理；
其次，在-78℃下向制备的第一溶液中加入0.82mL(1.29mmol)正丁基锂反应30min；待反应温度恢复到室温时继续反应30min后得到第一中间产物；
再次，在0℃下向第一中间产物中加入244μL(1.29mmol)二叔丁基氯化膦，在25℃反应1h；将反应温度升至80℃回流12h，通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二叔丁基膦的配体。
第二步：二叔丁基膦钳型钯络合物的制备，反应式如式5所示，
在N2保护下，将178mg(0.4mmol)二叔丁基膦配体溶于7.5mL用钠重蒸、脱气处理的甲苯中配制成第二溶液，将第二溶液加入2.5mL溶有0.174g(0.6mmol)(1,5-环辛二烯)二氯化钯(II)的甲苯溶液中加热至110℃回流4h，在真空下除去溶剂，用二氯甲烷过柱纯化，最终得到含二叔丁基膦钳型钯络合物。
反应结束后将含二叔丁基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图11所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.28(t,J＝1.9Hz,1H),7.16(d,J＝3.2Hz,2H),6.84(d,J＝3.2Hz,2H),1.56–1.49(m,36H)。由以上特征峰可以确定该化合物为二叔丁基膦钳型钯络合物，由此证明本含二叔丁基膦钳型钯络合物的在空气中是稳定的。
制备二
第一步：二叔丁基膦的配体的制备，反应式如式4所示：
首先，将44.6mg(0.28mmol)的苯丙二吡咯和2mL四氢呋喃混合得到第一溶液，其中，苯并二吡咯置换N2三次，四氢呋喃用钠重蒸、脱气处理；
其次，在-78℃下向制备的第一溶液中加入0.38mL(0.60mmol)正丁基锂反应30min；待反应温度恢复到室温时继续反应30min后得到第一中间产物；
再次，在0℃下向第一中间产物中加入114μL(0.60mmol)二叔丁基氯化膦，在25℃反应1h；将反应温度升至80℃回流12h，通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二叔丁基膦的配体。
第二步：二叔丁基膦钳型钯络合物的制备，反应式如式5所示，
在N2保护下，将89mg(0.2mmol)二叔丁基膦配体溶于2.5mL用钠重蒸、脱气处理的甲苯中配制成第二溶液，将第二溶液加入2.5mL溶有0.073g(0.25mmol)(1,5-环辛二烯)二氯化钯(II)的甲苯溶液中加热至110℃回流4h，在真空下除去溶剂，用二氯甲烷过柱纯化，最终得到含二叔丁基膦钳型钯络合物。
反应结束后将含二叔丁基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图11所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.28(t,J＝1.9Hz,1H),7.16(d,J＝3.2Hz,2H),6.84(d,J＝3.2Hz,2H),1.56–1.49(m,36H)。由以上特征峰可以确定该化合物为二叔丁基膦钳型钯络合物，由此证明本含二叔丁基膦钳型钯络合物的在空气中是稳定的。
制备三
第一步：二叔丁基膦的配体的制备，反应式如式4所示：
首先，将490mg(3.08mmol)的苯并二吡咯和22mL四氢呋喃混合得到第一溶液，其中，苯并二吡咯置换N2三次，四氢呋喃用钠重蒸、脱气处理；
其次，在-78℃下向制备的第一溶液中加入3.90mL(6.16mmol)正丁基锂反应30min；待反应温度恢复到室温时继续反应30min后得到第一中间产物；
再次，在0℃下向第一中间产物中加入117μL(6.16mmol)二叔丁基氯化膦，在25℃反应1h；将反应温度升至80℃回流12h，通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二叔丁基膦的配体。
第二步：二叔丁基膦钳型钯络合物的制备，反应式如式5所示，
在N2保护下，将979mg(2.2mmol)二叔丁基膦配体溶于27.5mL用钠重蒸、脱气处理的甲苯中配制成第二溶液，将第二溶液加入2.5mL溶有0.638g(2.2mmol)(1,5-环辛二烯)二氯化钯(II)的甲苯溶液中加热至110℃回流4h，在真空下除去溶剂，用二氯甲烷过柱纯化，最终得到含二叔丁基膦钳型钯络合物。
反应结束后将含二叔丁基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图11所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.28(t,J＝1.9Hz,1H),7.16(d,J＝3.2Hz,2H),6.84(d,J＝3.2Hz,2H),1.56–1.49(m,36H)。由以上特征峰可以确定该化合物为二叔丁基膦钳型钯络合物，由此证明本含二叔丁基膦钳型钯络合物的在空气中是稳定的。
实施例2
含二异丙基的配体的制备，反应式如式6所示：
制备一
将89.2mg(0.56mmol)的苯并二吡咯加到50mL反应管中，置换N2三次，加入4mL用钠重蒸、脱气处理的四氢呋喃。在-78℃加入正丁基锂0.82mL(1.29mmol)，反应30min，恢复至室温反应30min。在0℃加入二异丙基氯化膦205μL(1.29mmol)，在25℃反应13h。在-30℃加入2.52mL(2.52mmol)BH3·THF，升温至室温反应8h。通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二异丙基膦的配体。
反应结束后将含二异丙基膦的配体在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图8所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.65(s,1H),7.75(s,1H),7.42(s,2H),6.69(d,J＝2.9Hz,2H),2.89(s,4H),1.31(dd,J＝16.8,7.0Hz,12H),1.07(dd,J＝14.9,7.0Hz,12H)，δ1.30–0.34(m,6H)。由以上特征峰可以确定该化合物为含二异丙基膦的配体，由此证明本含二异丙基膦的配体在空气中是稳定的。
制备二
将44.6mg(0.28mmol)的苯并二吡咯加到20mL反应管中，置换N2三次，加入2mL用钠重蒸、脱气处理的四氢呋喃。在-78℃加入正丁基锂0.38mL(0.60mmol)，反应30min，恢复至室温反应30min。在0℃加入二异丙基氯化膦95μL(0.60mmol)，在25℃反应13h。在-30℃加入1.12mL(1.12mmol)BH3·THF，升温至室温反应8h。通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二异丙基的配体。
反应结束后将含二异丙基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图8所示，1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.65(s,1H),7.75(s,1H),7.42(s,2H),6.69(d,J＝2.9Hz,2H),2.89(s,4H),1.31(dd,J＝16.8,7.0Hz,12H),1.07(dd,J＝14.9,7.0Hz,12H)，δ1.30–0.34(m,6H)。由以上特征峰可以确定该化合物为含二异丙基膦的配体，由此证明本含二异丙基膦的配体在空气中是稳定的。
制备三
将133.8mg(0.84mmol)的苯并二吡咯加到50mL反应管中，置换N2三次，加入6mL用钠重蒸、脱气处理的四氢呋喃。在-78℃加入正丁基锂1.06mL(1.68mmol)，反应30min，恢复至室温反应30min。在0℃加入二异丙基氯化膦267μL(1.68mmol)，在25℃反应13h。在-30℃加入2.94mL(2.94mmol)BH3·THF，升温至室温反应8h。通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二异丙基的配体。
反应结束后将含二异丙基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核酸共振图表征所得产品，如图8所示，1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.65(s,1H),7.75(s,1H),7.42(s,2H),6.69(d,J＝2.9Hz,2H),2.89(s,4H),1.31(dd,J＝16.8,7.0Hz,12H),1.07(dd,J＝14.9,7.0Hz,12H)，δ1.30–0.34(m,6H)。由以上特征峰可以确定该化合物为含二异丙基膦的配体，由此证明本含二异丙基膦的配体在空气中是稳定的。
实施例3
含二苯基膦的配体的制备，反应式为式7所示
制备一
首先，将89.2mg(0.56mmol)的苯并二吡咯溶于4mL的四氢呋喃制备出第一混合溶液，其中苯并二吡咯置换N2三次，加入用钠重蒸、脱气处理的四氢呋喃。
其次，在-78℃，向第一混合溶液中加入正丁基锂0.82mL(1.29mmol)反应30min；待反应温度恢复至室温时继续反应30min得到第一中间产物；
再次，在0℃向第一中间产物中加入二苯基氯化膦0.23mL(1.29mmol)，在20℃反应1h，反应温度升至90℃回流12h得到第二中间产物；
最后，在-40℃向第二中间产物中加入2.52mL(2.52mmol)BH3·THF，反应温度升至室温反应8h。通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二苯基膦的配体。
反应结束后将含二苯基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图9、图10所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.79(s,1H),7.42–7.35(m,14H),7.30–7.26(m,7H),7.25(s,1H),7.19(s,1H),6.69(dd,J＝2.1,1.4Hz,2H),1.42–1.10(m,6H)。由以上特征峰可以确定该化合物为含二苯基膦的配体，由此证明本含二苯基膦的配体在空气中是稳定的。
制备二
首先，将44.6mg(0.28mmol)的苯并二吡咯溶于2mL的四氢呋喃制备出第一混合溶液，其中苯并二吡咯置换N2三次，加入用钠重蒸、脱气处理的四氢呋喃。
其次，在-78℃，向第一混合溶液中加入正丁基锂0.38mL(0.60mmol)反应30min；待反应温度恢复至室温时继续反应30min得到第一中间产物；
再次，在0℃向第一中间产物中加入二苯基氯化膦0.11mL(0.60mmol)，在20℃反应1h，反应温度升至90℃回流12h得到第二中间产物；
最后，在-40℃向第二中间产物中加入1.12mL(1.12mmol)BH3·THF，反应温度升至室温反应8h。通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二苯基膦的配体。
反应结束后将含二苯基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图9、图10所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.79(s,1H),7.42–7.35(m,14H),7.30–7.26(m,7H),7.25(s,1H),7.19(s,1H),6.69(dd,J＝2.1,1.4Hz,2H),1.42–1.10(m,6H)。由以上特征峰可以确定该化合物为含二苯基膦的配体，由此证明本含二苯基膦的配体在空气中是稳定的。
制备三
首先，将13.4mg(0.84mmol)的苯并二吡咯溶于6mL的四氢呋喃制备出第一混合溶液，其中苯并二吡咯置换N2三次，加入用钠重蒸、脱气处理的四氢呋喃。
其次，在-78℃，向第一混合溶液中加入正丁基锂1.06mL(1.68mmol)反应30min；待反应温度恢复至室温时继续反应30min得到第一中间产物；
再次，在0℃向第一中间产物中加入二苯基氯化膦0.3mL(1.68mmol)，在20℃反应1h，反应温度升至90℃回流12h得到第二中间产物；
最后，在-40℃向第二中间产物中加入2.94mL(2.94mmol)BH3·THF，反应温度升至室温反应8h。通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二苯基膦的配体。
反应结束后将含二苯基膦钳型钯络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图9、图10所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.79(s,1H),7.42–7.35(m,14H),7.30–7.26(m,7H),7.25(s,1H),7.19(s,1H),6.69(dd,J＝2.1,1.4Hz,2H),1.42–1.10(m,6H)。由以上特征峰可以确定该化合物为含二苯基膦的配体，由此证明本含二苯基膦的配体在空气中是稳定的。
其中含二叔丁基膦钳型铱络合物的制备过程为：
制备一
第一步：二叔丁基膦的配体的制备，反应式如式4所示：
首先，将89.2mg(0.56mmol)的苯并二吡咯和4mL四氢呋喃混合得到第一溶液，其中，苯并二吡咯置换N2三次，四氢呋喃用钠重蒸、脱气处理；
其次，在-78℃下向制备的第一溶液中加入0.76mL(1.2mmol)正丁基锂反应30min；待反应温度恢复到室温时继续反应30min后得到第一中间产物；
再次，在0℃下向第一中间产物中加入212μL(1.12mmol)二叔丁基氯化膦，在25℃反应1h；将反应温度升至80℃回流12h，通过减压旋蒸除去溶剂，分离过柱纯化得到含二叔丁基膦的配体。
第二步：二叔丁基膦钳型钯络合物的制备，反应式如式5所示，
在N2保护下，将178mg(0.4mmol)二叔丁基膦配体溶于7.5mL用钠重蒸、脱气处理的甲苯中配制成第二溶液，将第二溶液加入2.5mL溶有0.269g(0.4mmol)(1,5-环辛二烯)二氯化铱(II)的甲苯溶液中，置换N2为H2三次，待体系为氢气气氛后，加热至110℃回流24h，在真空下除去溶剂，用二氯甲烷过柱纯化，最终得到含二叔丁基膦钳型铱络合物。
最后将钳型铱络合物在溶剂二氯甲烷，氯仿中存放8小时，然后采用核磁共振图表征所得产品，如图12、图13所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.26(d,J＝3.2Hz,2H),7.05(s,1H),6.98(d,J＝3.1Hz,2H),1.48–1.37(m,36H),-42.83(t,J＝13.8Hz,1H)。由以上特征峰可以确定该化合物为含二叔丁基膦钳型铱络合物，由此证明本含二叔丁基膦钳型铱络合物在空气中是稳定的。
需要说明的是本发明中苯并二吡咯为1,7-二氢-苯并[1,2-b:5,4-b]二吡咯，Benzo[1,2-b:5,4-b']dipyrrole，1,7-dihydro-锂盐应命名为1,7-二氢-苯并[1,2-b:5,4-b]二吡咯锂盐。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体，其特征在于，所述PCP钳形配体的结构如式1所示：
其中，R1和R2相同或不同，且R1、R2分别独立选自为叔丁基、异丙基、苯基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
将苯并二吡咯的金属盐与含有R1或R2基团的有机膦盐的混合物反应，得到所述有机化合物；
所述反应的条件为：
当R1或R2为叔丁基或苯基时，在80～90℃下反应12～15h；
当R1或R2为异丙基时，在20～30℃下反应12～15h；
所述苯并二吡咯的金属盐的制备方法至少包括：
将含有苯并二吡咯和有机金属化合物的混合物II反应，得到所述苯并二吡咯的金属盐；
所述混合物II反应的反应条件为：
在-78～-70℃下反应30min～50min，然后20～30℃下反应30min～50min；其中，苯并二吡咯与有机金属化合物的摩尔比为1:(2.0～2.3)。
3.根据权利要求2所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体制备方法，其特征在于，所述混合物中，苯并二吡咯的金属盐与含有R1或R2基团的有机膦盐的摩尔比为1:(2.0～2.3)。
4.根据权利要求2所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体的制备方法，其特征在于，所述金属选自锂；
所述混合物还包括溶剂；
所述溶剂选自四氢呋喃、甲苯、甲硼烷-四氢呋喃中的至少一种。
5.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括权利要求1所述的一种基于吲哚骨架的PCP钳形配体。
6.根据权利要求5所述的一种催化剂，其特征在于，所述催化剂应用于石油化工中的氢化、去氢化反应中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210577051.5A CN114790221B (zh) | 2022-05-25 | 一种基于吲哚骨架的pcp钳形配体的合成及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210577051.5A CN114790221B (zh) | 2022-05-25 | 一种基于吲哚骨架的pcp钳形配体的合成及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114790221A CN114790221A (zh) | 2022-07-26 |
| CN114790221B true CN114790221B (zh) | 2024-07-12 |
Family
ID=
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Examination of a Series of Ir and Rh PXL Pincer Complexes as (Pre)catalysts for Aromatic C−H Borylation;Ming-Uei Hung等;《Organometallics》;第40卷;第1006页图1、第1007页图2、第1006页方案2、supporting information第S5页、第1007页方案3 * |
| Synthesis, Characterization, and Catalytic Properties of Iridium Pincer Complexes Containing NH Linkers;Reuben B. Leveson-Gower等;《Organometallics》;第37卷;第33页方案4、第35页表4 * |
| Thermally Stable Homogeneous Catalysts for Alkane Dehydrogenation;Matthias W. Haenel等;《Angew. Chem. Int. Ed.》;第40卷(第19期);3597页图1、第3597页方案1 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101671370B (zh) | 离子液体型的铁(ⅲ)配合物及其应用 | |
| CN102432640A (zh) | 含碳硼烷脒结构的半夹心铱、铑化合物及其制备方法和应用 | |
| CN107930695B (zh) | 一种金属钯配聚物催化剂以及使用其的碳-碳偶联反应方法 | |
| EP2155767B1 (en) | Ruthenium complexes with (p-p)-coordinated ferrocenyldiphosphine ligands, process for preparing them and their use in homogeneous catalysis | |
| CN101591360B (zh) | 离子液体型的单膦单咪唑盐镍(ⅱ)配合物及其制备和应用 | |
| CN113004326B (zh) | 一种用于丁二烯氢甲酰化反应的膦配体及其制备方法 | |
| CN114790221B (zh) | 一种基于吲哚骨架的pcp钳形配体的合成及应用 | |
| Mandoli et al. | An insoluble polymer-bound phosphoramidite for the copper-catalysed enantioselective 1, 4-addition of ZnEt2 to 2-cyclohexenone | |
| AU773813B2 (en) | Diphosphines | |
| US20040077905A1 (en) | Microencapsulated metal catalyst | |
| CN105732684B (zh) | 一种制备芳基硼酸新戊二醇酯的方法 | |
| CN103748065B (zh) | 2－烯基胺化合物的制造方法 | |
| CN114853658B (zh) | 一种9-(4-溴苯基)咔唑的合成方法 | |
| Liu et al. | Synthesis of chiral cyclohexane-backbone P, N-ligands derived from pyridine and their applications in asymmetric catalysis | |
| CN114790221A (zh) | 一种新型基于吲哚骨架的pcp钳形配体的合成及应用 | |
| CN109666044B (zh) | 基于[2.2]对环芳烷骨架的有机磷化合物及其中间体和制备方法与用途 | |
| JP4413507B2 (ja) | ピンサー型金属錯体及びその製造方法、並びにピンサー型金属錯体触媒 | |
| US7411096B2 (en) | Process for producing optically active phosphorus heterocyclic dimer | |
| EP2183259B1 (en) | Paracyclophane-based ligands, their preparation and use in catalysis | |
| CN112142790B (zh) | 一种手性钳形化合物及其钯或镍配合物及合成方法 | |
| JP7186429B2 (ja) | キラルボラート塩及びその製造方法 | |
| CN108690086B (zh) | 一种含高空间位阻基团修饰的Pd-NHC配合物及用途 | |
| CN117946161A (zh) | 一种亚膦酰胺结构三齿p,n,n-配体及其制备方法与应用 | |
| JP2023176740A (ja) | 有機リン化合物の製造方法 | |
| CN108654695B (zh) | 吲哚[3,2-a]恶唑烷标记的钌卡宾催化剂及制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |