高等学校化学学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (12): 2766-2773.doi: 10.7503/cjcu20200420
收稿日期:
2020-07-02
出版日期:
2020-12-10
发布日期:
2020-12-09
通讯作者:
陈延辉
E-mail:cyh@tust.edu.cn
基金资助:
WANG Jinyu, LIU Chunli, CHEN Yanhui()
Received:
2020-07-02
Online:
2020-12-10
Published:
2020-12-09
Contact:
CHEN Yanhui
E-mail:cyh@tust.edu.cn
Supported by:
摘要:
合成并表征了一类含新型胺基膦配体的Grubbs二代型钌卡宾烯烃复分解催化剂[RuCl2(H2IMes)·(R1HNPR22)(=CHPh)], 采用核磁共振波谱和单晶X射线衍射确定了催化剂的结构. 在室温条件下, 以N,N-二烯丙基-对甲苯磺酰胺的关环复分解反应(RCM)为模型, 考察了不同胺基膦配体对钌卡宾催化反应速率的影响. 结果表明, G2?1表现出最佳的催化活性. 通过底物研究发现, G2?1催化剂(摩尔分数, 1%)对双端烯及多端烯的RCM反应具有较好的活性和官能团适应性, 产物收率均>95%; G2?1催化剂同样适用于同(异)端烯底物的交叉复分解反应(CM), 其催化苯乙烯与3-苯氧基丙烯的CM反应时产物收率高达92%.
中图分类号:
王晋宇, 柳春丽, 陈延辉. 胺基膦钌卡宾化合物的合成及催化烯烃复分解反应[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(12): 2766-2773.
WANG Jinyu, LIU Chunli, CHEN Yanhui. Synthesis of Aminophosphine Ruthenium Carbene Complex and Its Application in Olefins Metathesis Reaction[J]. Chemical Journal of Chinese Universities, 2020, 41(12): 2766-2773.
Compd. | 1H NMR(400 MHz, C6D6),δ | 31P NMR(162 MHz, C6D6),δ |
---|---|---|
G2?1 | 19.63(s, 1H), 7.69(d, J=7.6 Hz, 2H), 7.38—7.27(m, 4H), 7.11—7.05(m, 2H), 6.98(td, J=7.5, 1.8 Hz, 4H), 6.92(s, 2H), 6.80(t, J=7.8 Hz, 2H), 6.22(s, 2H), 4.30(dd, J=15.2, 10.6 Hz, 1H), 3.43(dd, J=11.5, 8.0 Hz, 2H), 3.28(dd, J=11.5, 8.1 Hz, 2H), 2.84(s, 6H), 2.46(s, 1H), 2.37(s, 6H), 2.25(s, 3H), 1.81(s, 3H), 1.28(dd, J=14.0, 6.2 Hz, 4H), 1.16(dd, J=11.5, 4.3 Hz, 3H), 1.05(s, 1H), 0.99(s, 1H), 0.79(dd, J=22.7, 11.1 Hz, 6H) | 74.11(s) |
G2?2 | 19.29(s, 1H), 7.69(d, J=7.6 Hz, 2H), 7.32(td, J=11.1, 9.8, 3.2 Hz, 4H), 7.13(s, 1H), 7.12—7.05(m, 2H), 6.98(td, J= 7.5, 1.8 Hz, 4H), 6.92(s, 2H), 6.80(t, J=7.8 Hz, 2H), 6.22(s, 2H), 4.30(dd, J=15.2, 10.6 Hz, 1H), 3.43(dd, J=11.5, 8.0 Hz, 2H), 3.28(dd, J=11.5, 8.1 Hz, 2H), 2.84(s, 6H), 2.53—2.41(m, 1H), 2.37(s, 6H), 2.25(s, 3H), 1.81(s, 3H), 1.33—1.20(m, 6H), 1.20—1.11(m, 3H), 1.09—1.02(m, 1H), 1.01—0.95(m, 1H), 0.89(t, J=6.9 Hz, 3H), 0.78(dt, J=22.4, 11.1 Hz, 5H) | 60.27(s) |
G2?3 | 19.62(s, 1H), 8.23(s, 2H), 7.20(d, J=7.2 Hz, 1H), 7.03(t, J=7.5 Hz, 2H), 6.94(s, 2H), 6.27(s, 2H), 3.47(dt, J=12.3, 6.1 Hz, 1H), 3.41—3.33(m, 2H), 3.29—3.21(m, 2H), 2.83(s, 6H), 2.59—2.48(m, 3H), 2.41(s, 5H), 2.23(s, 3H), 2.11(q, J=9.1 Hz, 3H), 1.88(s, 3H), 1.59(d, J=25.8 Hz, 9H), 1.48(d, J=13.7 Hz, 3H), 1.33—1.19(m, 10H), 1.08(dd, J=17.3, 8.6 Hz, 9H), 0.73(t, J=7.3 Hz, 3H) | 68.95(s) |
G2?4 | 19.59(s, 1H), 8.19(s, 2H), 7.19(d, J=7.2 Hz, 1H), 7.02(t, J=7.8 Hz, 2H), 6.93(s, 2H), 6.27(s, 2H), 3.36(dd, J=11.2, 8.3 Hz, 2H), 3.24(dd, J=11.5, 8.2 Hz, 3H), 2.89(dd, J=10.3, 6.5 Hz, 1H), 2.82(s, 6H), 2.40(s, 5H), 2.22(s, 3H), 2.11(s, 1H), 2.04—1.93(m, 3H), 1.88(s, 3H), 1.75—1.68(m, 2H), 1.67—1.54(m, 7H), 1.48—1.40(m, 2H), 1.36—1.25(m, 3H), 1.14—1.06(m, 4H), 1.01(t, J=9.7 Hz, 4H), 0.91—0.84(m, 9H) | 70.76(s) |
G2?5 | 19.63(s, 1H), 8.17(s, 2H), 7.14(s, 1H), 7.01(t, J=7.4 Hz, 2H), 6.94(s, 2H), 6.26(s, 2H), 3.38(t, J=9.9 Hz, 2H), 3.31—3.22(m, 2H), 3.11(d, J=11.2 Hz, 1H), 2.83(s, 7H), 2.42(s, 5H), 2.22(s, 3H), 2.01(q, J=11.7 Hz, 3H), 1.85(s, 3H), 1.74—1.67(m, 2H), 1.66—1.52(m, 8H), 1.45—1.34(m, 3H), 1.21(q, J=14.4, 11.7 Hz, 6H), 1.11—0.99(m, 5H), 0.96(s, 10H) | 79.03(s) |
G2?6 | 19.61(s, 1H), 8.22(s, 2H), 7.23—7.17(m, 2H), 7.03(q, J=7.6 Hz, 3H), 6.93(s, 2H), 6.27(s, 2H), 3.55—3.43(m, 1H), 3.43—3.31(m, 2H), 3.31—3.19(m, 2H), 2.83(s, 6H), 2.41(s, 6H), 2.22(s, 3H), 2.11(s, 1H), 2.04(q, J=9.4 Hz, 3H), 1.89(s, 4H), 1.80(s, 3H), 1.70—1.43(m, 15H), 1.36—1.20(m, 9H), 1.09(dt, J=17.6, 8.4 Hz, 15H) | 71.62(s) |
Table 1 1H NMR and 31P NMR data of complexes G2-1—G2-6
Compd. | 1H NMR(400 MHz, C6D6),δ | 31P NMR(162 MHz, C6D6),δ |
---|---|---|
G2?1 | 19.63(s, 1H), 7.69(d, J=7.6 Hz, 2H), 7.38—7.27(m, 4H), 7.11—7.05(m, 2H), 6.98(td, J=7.5, 1.8 Hz, 4H), 6.92(s, 2H), 6.80(t, J=7.8 Hz, 2H), 6.22(s, 2H), 4.30(dd, J=15.2, 10.6 Hz, 1H), 3.43(dd, J=11.5, 8.0 Hz, 2H), 3.28(dd, J=11.5, 8.1 Hz, 2H), 2.84(s, 6H), 2.46(s, 1H), 2.37(s, 6H), 2.25(s, 3H), 1.81(s, 3H), 1.28(dd, J=14.0, 6.2 Hz, 4H), 1.16(dd, J=11.5, 4.3 Hz, 3H), 1.05(s, 1H), 0.99(s, 1H), 0.79(dd, J=22.7, 11.1 Hz, 6H) | 74.11(s) |
G2?2 | 19.29(s, 1H), 7.69(d, J=7.6 Hz, 2H), 7.32(td, J=11.1, 9.8, 3.2 Hz, 4H), 7.13(s, 1H), 7.12—7.05(m, 2H), 6.98(td, J= 7.5, 1.8 Hz, 4H), 6.92(s, 2H), 6.80(t, J=7.8 Hz, 2H), 6.22(s, 2H), 4.30(dd, J=15.2, 10.6 Hz, 1H), 3.43(dd, J=11.5, 8.0 Hz, 2H), 3.28(dd, J=11.5, 8.1 Hz, 2H), 2.84(s, 6H), 2.53—2.41(m, 1H), 2.37(s, 6H), 2.25(s, 3H), 1.81(s, 3H), 1.33—1.20(m, 6H), 1.20—1.11(m, 3H), 1.09—1.02(m, 1H), 1.01—0.95(m, 1H), 0.89(t, J=6.9 Hz, 3H), 0.78(dt, J=22.4, 11.1 Hz, 5H) | 60.27(s) |
G2?3 | 19.62(s, 1H), 8.23(s, 2H), 7.20(d, J=7.2 Hz, 1H), 7.03(t, J=7.5 Hz, 2H), 6.94(s, 2H), 6.27(s, 2H), 3.47(dt, J=12.3, 6.1 Hz, 1H), 3.41—3.33(m, 2H), 3.29—3.21(m, 2H), 2.83(s, 6H), 2.59—2.48(m, 3H), 2.41(s, 5H), 2.23(s, 3H), 2.11(q, J=9.1 Hz, 3H), 1.88(s, 3H), 1.59(d, J=25.8 Hz, 9H), 1.48(d, J=13.7 Hz, 3H), 1.33—1.19(m, 10H), 1.08(dd, J=17.3, 8.6 Hz, 9H), 0.73(t, J=7.3 Hz, 3H) | 68.95(s) |
G2?4 | 19.59(s, 1H), 8.19(s, 2H), 7.19(d, J=7.2 Hz, 1H), 7.02(t, J=7.8 Hz, 2H), 6.93(s, 2H), 6.27(s, 2H), 3.36(dd, J=11.2, 8.3 Hz, 2H), 3.24(dd, J=11.5, 8.2 Hz, 3H), 2.89(dd, J=10.3, 6.5 Hz, 1H), 2.82(s, 6H), 2.40(s, 5H), 2.22(s, 3H), 2.11(s, 1H), 2.04—1.93(m, 3H), 1.88(s, 3H), 1.75—1.68(m, 2H), 1.67—1.54(m, 7H), 1.48—1.40(m, 2H), 1.36—1.25(m, 3H), 1.14—1.06(m, 4H), 1.01(t, J=9.7 Hz, 4H), 0.91—0.84(m, 9H) | 70.76(s) |
G2?5 | 19.63(s, 1H), 8.17(s, 2H), 7.14(s, 1H), 7.01(t, J=7.4 Hz, 2H), 6.94(s, 2H), 6.26(s, 2H), 3.38(t, J=9.9 Hz, 2H), 3.31—3.22(m, 2H), 3.11(d, J=11.2 Hz, 1H), 2.83(s, 7H), 2.42(s, 5H), 2.22(s, 3H), 2.01(q, J=11.7 Hz, 3H), 1.85(s, 3H), 1.74—1.67(m, 2H), 1.66—1.52(m, 8H), 1.45—1.34(m, 3H), 1.21(q, J=14.4, 11.7 Hz, 6H), 1.11—0.99(m, 5H), 0.96(s, 10H) | 79.03(s) |
G2?6 | 19.61(s, 1H), 8.22(s, 2H), 7.23—7.17(m, 2H), 7.03(q, J=7.6 Hz, 3H), 6.93(s, 2H), 6.27(s, 2H), 3.55—3.43(m, 1H), 3.43—3.31(m, 2H), 3.31—3.19(m, 2H), 2.83(s, 6H), 2.41(s, 6H), 2.22(s, 3H), 2.11(s, 1H), 2.04(q, J=9.4 Hz, 3H), 1.89(s, 4H), 1.80(s, 3H), 1.70—1.43(m, 15H), 1.36—1.20(m, 9H), 1.09(dt, J=17.6, 8.4 Hz, 15H) | 71.62(s) |
Empirical formula | C43H62Cl2N3PRu | Z | 4 |
---|---|---|---|
Formula weight | 823.89 | Dc/(g·cm-3) | 1.324 |
Cystal system | Monoclinic | μ/mm-1 | 0.580 |
Space group | P21/c | F(000) | 1736.0 |
Temperature/K | 113.15 | Crystal size | 0.20 mm×0.18 mm×0.12 mm |
a/nm | 1.2563(3) | θ range for data collection/(°) | 1.657—25.018 |
b/nm | 1.4703(3) | Reflections collected/unique, Rint | 29718/7283, 0.0696 |
c/nm | 2.3079(5) | Data/restraints/parameters | 7283/0/459 |
α /(°) | 90 | Goodness?of?fit on F2 | 1.110 |
β /(°) | 104.10(3) | Final R indices [I>2σ(I)] | R1=0.0624, wR2=0.1525 |
γ /(°) | 90 | R indices(all data) | R1=0.0758, wR2=0.1638 |
V /nm3 | 4.1342(15) |
Table 2 Single crystal X-ray diffraction data of complex G2-3
Empirical formula | C43H62Cl2N3PRu | Z | 4 |
---|---|---|---|
Formula weight | 823.89 | Dc/(g·cm-3) | 1.324 |
Cystal system | Monoclinic | μ/mm-1 | 0.580 |
Space group | P21/c | F(000) | 1736.0 |
Temperature/K | 113.15 | Crystal size | 0.20 mm×0.18 mm×0.12 mm |
a/nm | 1.2563(3) | θ range for data collection/(°) | 1.657—25.018 |
b/nm | 1.4703(3) | Reflections collected/unique, Rint | 29718/7283, 0.0696 |
c/nm | 2.3079(5) | Data/restraints/parameters | 7283/0/459 |
α /(°) | 90 | Goodness?of?fit on F2 | 1.110 |
β /(°) | 104.10(3) | Final R indices [I>2σ(I)] | R1=0.0624, wR2=0.1525 |
γ /(°) | 90 | R indices(all data) | R1=0.0758, wR2=0.1638 |
V /nm3 | 4.1342(15) |
Ru1—C12 | 0.2085(5) | Ru1—Cl2 | 0.23923(13) | Ru1—P1 | 0.24220(13) |
---|---|---|---|---|---|
Ru1—Cl1 | 0.24079(12) | Ru1—C22 | 0.1833(5) | ||
C12—Ru1—Cl1 | 84.42(13) | C22—Ru1—P1 | 97.15(16) | Cl1—Ru1—P1 | 88.70(5) |
C12—Ru1—Cl2 | 93.20(13) | C22—Ru1—C12 | 99.9(2) | Cl2—Ru1—P1 | 90.68(5) |
C22—Ru1—Cl1 | 101.96(17) | C22—Ru1—Cl2 | 88.50(17) | C12—Ru1—P1 | 162.58(13) |
Table 3 Selected bond lengths(nm) and bond angles(°) of complex G2?3
Ru1—C12 | 0.2085(5) | Ru1—Cl2 | 0.23923(13) | Ru1—P1 | 0.24220(13) |
---|---|---|---|---|---|
Ru1—Cl1 | 0.24079(12) | Ru1—C22 | 0.1833(5) | ||
C12—Ru1—Cl1 | 84.42(13) | C22—Ru1—P1 | 97.15(16) | Cl1—Ru1—P1 | 88.70(5) |
C12—Ru1—Cl2 | 93.20(13) | C22—Ru1—C12 | 99.9(2) | Cl2—Ru1—P1 | 90.68(5) |
C22—Ru1—Cl1 | 101.96(17) | C22—Ru1—Cl2 | 88.50(17) | C12—Ru1—P1 | 162.58(13) |
1 | Trnka T. M., Grubbs R. H., Acc. Chem. Res., 2001, 34(1), 18—29 |
2 | Connon S. J., Blechert S., Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42(17), 1900—1923 |
3 | Schrock R. R., Hoveyda A. H., Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42(38), 4592—4633 |
4 | Hoveyda A. H., Zhugralin A. R., Nature, 2007, 450(7167), 243—251 |
5 | Hoveyda A. H., J. Org. Chem., 2014, 45(31), 4763—4792 |
6 | Urgaonkar S., Nagarajan M., Verkade J. G., Tetrahedron. Lett., 2002, 43(49), 8921—8924 |
7 | Kitano T., Komuro T., Ono R., Tobita H., Organometallics, 2017, 36(1), 2710—2713 |
8 | Kroshefsky R. D., Weiss R., Verkade J. G., Chem. Informationsdienst., 1979, 10(19), 469—472 |
9 | Du C., Wang C. X., Zhang G., Tang J., Chem. J. Chinese Universities, 2007, 28(10), 2018—2020(杜创, 王春雨, 张国, 汤钧. 高等学校化学学报, 2007, 28(10), 2018—2020) |
10 | Xie M. R., Ma Z., Han H. J., Shi J. X., Wang W. Z., Li J. X., Zhang Y. Q., Chem. J. Chinese Universities, 2009, 30(2), 396—402(谢美然, 马卓, 韩会景, 史佳鑫, 王伟珍, 李金欣, 张以群. 高等学校化学学报, 2009, 30(2), 396—402) |
11 | Hansmann M. M., Melen R. L., Rudolph M., Rominger F., Hashmi A. S. K., J. Am. Chem. Soc., 2015, 137(49), 15469—15477 |
12 | Monfette S., Fogg D. E., Chem. Rev., 2009, 109(8), 3783—3816 |
13 | Nguyen S. T., Johnson L. K., Grubbs R. H., Ziller J. W., J. Am. Chem. Soc., 1992, 114(10), 3974—3975 |
14 | Nguyen S. B. T., Grubbs R. H., Ziller J. W. J. Am. Chem. Soc., 1993, 115(21), 9858—9859 |
15 | Schwab P., Grubbs R. H., Ziller J. W., J. Am. Chem. Soc., 1996, 118(1), 100—108 |
16 | Scholl M., Ding S., Lee C. W., Grubbs R. H., Org. Lett., 1999, 1(6), 953—956 |
17 | Samojlowicz C., Bieniek M., Grela K., Chem. Rev., 2009, 109(8), 3708—3742 |
18 | Vougioukalakis G. C., Grubbs R. H., Chem. Rev., 2010, 110(3), 1746—1787 |
19 | Getty K., Delgado⁃Jaime M. U., Kennepohl P., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(51), 15774—15776 |
20 | Love J. A., Morgan J. P., Trnka T. M., Grubbs R. H., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2002, 41(21), 4035—4037 |
21 | Choi T. L., Grubbs R. H., Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42(37), 1743—1746 |
22 | Bielawski C. W., Grubbs R. H., Prog. Polym. Sci., 2007, 32(1), 1—29 |
23 | Leitgeb A., Wappel J., Slugovc C., Polymer, 2010, 51(14), 2927—2946 |
24 | Schrock R. R., Acc. Chem. Res., 2014, 47(8), 2457—2466 |
25 | Chu C., Lin T., Shao H., Liberman⁃Martin A. L., Liu P., Grubbs R. H., J. Am. Chem. Soc., 2018, 140(16), 5634—5643 |
26 | Clarke M. L., Cole⁃Hamilton D. J., Slawin A. M. Z., Woollins J. D., Chem. Commun., 2000,(20), 2065—2066 |
27 | Sanford M. S., Love J. A., Grubbs R. H., Organometallics, 2001, 20(25), 5314—5318 |
28 | Chen Y. H., Song D., Li. J., Hu X. Y., Bi X. J., Jiang T., Hou Z. M., ChemCatChem, 2018, 10(1), 159—164 |
[1] | 吴涛,穆晓清,聂尧,徐岩. 迭代饱和突变提高Bacillus cereus胺脱氢酶对苯乙酮还原的催化效率[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(5): 1018-1025. |
[2] | 武文博,刘斌. 可双光子激发的聚集诱导发光光敏剂及其生物医学应用[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(2): 191-203. |
[3] | 张文丽, 聂尧, 景晓冉, 徐岩. Fe(Ⅱ)/2-酮戊二酸依赖型双加氧酶重组大肠杆菌全细胞催化合成4-羟基异亮氨酸[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(6): 1172-1177. |
[4] | 刘天伟, 张苏韬, 何江华, 张越涛. B(C6F5)3催化吲哚与苯乙炔的区域选择性加成[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 719-724. |
[5] | 张璋, 王栋, 王晓雷, 徐岩. 华根霉脂肪酶有机相酯合成活性的重塑[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 747-754. |
[6] | 丰险, 穆晓清, 聂尧, 徐岩. 亮氨酸脱氢酶催化底物偶联法合成α-酮异己酸[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 698-704. |
[7] | 孙日勇, 陈泽宇, 叶艳春, 陈明先, 唐怀军, 王凯民, 汪正良. 六氟磷酸二(2-苯基吡啶)(2,2'-联噻唑)合铱(Ⅲ)的合成及在中性/暖白光二极管中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(5): 869-875. |
[8] | 孙太强, 李斌, 聂尧, 王栋, 徐岩. 羰基还原酶CR2重组酶体系不对称合成(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(10): 1772-1777. |
[9] | 雷雄, 朱晨辉, 郭宏垚, 王小静, 胡薇月, 王锋, 李稳宏. 唾液酸酶检测剂(X-Neu5Ac)的合成[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(3): 398-402. |
[10] | 郭宏垚, 李冬, 雷雄, 张旭, 许人军, 王锋, 李稳宏. γ-分泌酶抑制剂(LY411575)的合成工艺研究[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(2): 200-205. |
[11] | 赵邦屯, 马书修, 陶晶晶, 朱卫民. 含吡啶基四硫富瓦烯衍生物的合成、 结构和电化学性质[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(2): 193-199. |
[12] | 任思遥, 周雪琴, 刘东志, 蒋克键, 李巍, 王丽昌, 汪天洋. 敏化染料分子长径比对太阳能电池性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(9): 1669-1677. |
[13] | 梁安生, 李俊杰, 潘成军, 王雷. 窄带隙聚噻吩衍生物复合热电材料的制备及热电性能[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(6): 1161-1167. |
[14] | 颜慧琼, 陈秀琼, 李嘉诚, 冯玉红, 伍剑博, 林强, 史载峰, 王向辉. 基于Ugi多组分反应的海藻酸酰胺衍生物改性二氧化硅纳米粒子的制备[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(5): 1018-1024. |
[15] | 周文俊, 周宇, 张霞忠, 曾彬. 果胶负载钯催化剂的制备及Suzuki反应催化性能[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(4): 669-673. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||