烷基桥联的N-杂环卡宾金属配合物的合成及其结构的_研究本科毕业论文
N杂环卡宾毕业论文
天津师范大学本科毕业论文（设计）题目：烃基桥联N-杂环卡宾金属配合物的合成和荧光性能的研究学院：化学学院学生姓名：赵丽轩学号：08507051专业：化学年级：2008级完成日期：2012年5月指导教师：柳清湘烃基桥联N-杂环卡宾金属配合物的合成和荧光性能的研究摘要：N -杂环卡宾配体由于其给电子能力强、易于制备而且对环境友好等特点而成为金属有机化学领域的研究热点,其在催化、新型材料、抗菌药物及液晶材料等方面均有令人瞩目的应用。
N-杂环卡宾是具有优良的给电子特性且能与金属形成反馈键。
它的反应活性高，几乎能够与周期表中的所有元素反应。
本文采用了烃基桥联的氮杂环卡宾作为配体，得到了一个N-杂环卡宾金属Co (Ⅱ)的配合物晶体。
用X-单晶衍射、核磁共振表征其结构，并对配合物荧光性能进行了研究。
关键词：N-杂环卡宾；金属配合物；晶体结构；荧光性能N-heterocyclic Carbene Metal Complexes by Alkyl Bridge Linkage: Synthesis and Fluorescent Properties StudiesAbstract：N-heterocyclic carbene ligands have electron-donating ability, easy preparation and environmentally friendly characteristics. Due to these characteristics, this field became a research hot spot of organometallic chemistry. It has compelling applications in homogeneous catalysis, new materials, antibacterial agents and liquid crystal materials. N-heterocyclic carbene has excellent electrical characteristic,and it can form back donating bonds with metal. It has high reactivity which is able to react with almost all elements in the periodic table.In this paper, we obtained a crystal of Co(Ⅱ) with the alkyl-bridged heterocyclic carbene as a ligand. And its structure was characterized by NMR and X-ray diffraction. And the fluorescent properties were studied.Keywords : N-heterocyclic carbene, metal complexes, crystal structure, fluorescent properties目录1 前言 (1)2N-杂环卡宾的研究进展 (2)2.1卡宾及N-杂环卡宾的定义及其分类 (2)2.1.1 卡宾及N-杂环卡宾的定义 (2)2.1.2 N-杂环卡宾的分类 (2)2.2 N-杂环卡宾的电子结构及稳定性 (3)2.2.1 N-杂环卡宾的自旋多重性 (4)2.2.2 N-杂环卡宾的电子效应 (5)2.2.3 N-杂环卡宾的体积效应 (5)2.2.4 N-杂环卡宾的电子结构及稳定性 (5)2.3 N-氮杂环卡宾的合成 (6)2.3.1 1,3-二取代咪唑盐的一般合成方法 (6)2.3.2 N-杂环咪唑鎓盐强碱脱质子法 (7)2.3.3 环硫脲去硫法 (8)2.4 N-杂环卡宾的反应性能 (8)2.4.1 N-杂环卡宾与路易斯酸生成的加合物 (8)2.4.2 N-杂环卡宾的质子化 (9)2.4.3 N-杂环卡宾与氮族、氧族、卤族元素生成的加合物 (9)2.4.4 N-杂环卡宾与路易斯碱生成的加合物 (10)2.5 N-杂环卡宾金属配合物的催化性能 (11)2.6 N-杂环卡宾金属配合物的荧光性能 (11)3 选题意义和设计思路 (12)3.1选题意义 (12)3.2设计思路 (12)4 实验部分 (13)4.1配体的合成 (14)4.1.1 1-(2’-亚甲基吡啶基)苯并咪唑 (14)4.1.2 1,3-二[1-(2’-吡啶亚甲基)-3-苯并咪唑]正丙烷溴化物(2) (14)4.1.3 1,3-二[1-(2’-吡啶亚甲基)-3-苯并咪唑]正丙烷六氟磷酸盐(3) (15)4.2配合物[Co(L3).2Cl]的合成(4) (15)5 结果与讨论 (16)5.1 环状N-杂环双卡宾Co配合物的晶体结构 (16)5.2 配合物4的晶体结构参数及选择的键长键角 (18)5.3 配体3及配合物4的荧光性质 (20)5.4 小结： (20)参考文献 (21)致谢 (23)1前言随着科学技术的发展，N-杂环卡宾金属配合物的研究现已成为金属有机化学的前沿领域之一[1]。
《氮杂环卡宾贵金属配合物的合成及其催化性能探究》
《氮杂环卡宾贵金属配合物的合成及其催化性能探究》一、引言随着科学技术的不断发展，人们对有机合成与催化过程的需求愈发增长。
贵金属配合物以其独特的物理和化学性质，在许多化学反应中扮演着重要角色。
近年来，氮杂环卡宾贵金属配合物作为一种重要的催化剂体系，其合成与催化性能研究已成为化学领域的热点之一。
本文将就氮杂环卡宾贵金属配合物的合成及其催化性能进行详细探究。
二、氮杂环卡宾贵金属配合物的合成1. 合成方法氮杂环卡宾贵金属配合物的合成通常包括两个步骤：首先合成氮杂环卡宾配体，然后将其与贵金属盐进行配位反应。
常见的合成方法包括：溶剂法、固相法、微波法等。
本文采用溶剂法进行合成，以获得较高纯度的产品。
2. 实验步骤（1）配体的合成：以合适的氮杂环化合物为原料，通过适当的反应条件，合成氮杂环卡宾配体。
（2）配合物的合成：将合成的氮杂环卡宾配体与贵金属盐（如钯、铂、铑等）在溶剂中混合，控制温度和时间，进行配位反应。
通过优化反应条件，可得到较高产率的氮杂环卡宾贵金属配合物。
三、催化性能探究1. 反应类型氮杂环卡宾贵金属配合物在有机合成中具有广泛的应用，如烯烃氢化、烯烃氧化、交叉偶联等反应。
本文将着重探讨其在烯烃氢化反应中的催化性能。
2. 催化过程及性能评价（1）烯烃氢化反应：以氮杂环卡宾贵金属配合物为催化剂，加入底物和氢源，控制反应条件（如温度、压力、时间等），进行烯烃氢化反应。
通过对比不同催化剂的活性、选择性及稳定性，评价其催化性能。
（2）性能评价标准：以转化率、选择性、催化剂寿命等指标评价催化剂的催化性能。
同时，通过分析反应产物的结构，验证氮杂环卡宾贵金属配合物在催化过程中的作用机制。
四、结果与讨论1. 合成结果通过优化反应条件，成功合成了不同种类的氮杂环卡宾贵金属配合物。
通过元素分析、红外光谱、核磁共振等手段对产物进行表征，确认其结构与纯度。
2. 催化性能分析（1）烯烃氢化反应结果：在相同反应条件下，对比不同催化剂的催化性能。
N—杂环卡宾在苯并唑类磷配体的合成及烯丙基烷基化反应中的应用研究
N—杂环卡宾在苯并唑类磷配体的合成及烯丙基烷基化反应中的应用探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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N-杂环卡宾及其金属络合物的性质和合成方法
（） ５能负载在树脂上 ， 使液相反应 固相化 ，６ 不破 （） 坏官能团， 并且在室温就可以反应 ，７ 它们对许 （） 多反应有 良好的催化性能。
１ Ｎ杂环卡宾的结构及稳定性 ．
在五元环氮原子取代基上 引入手性 １ ， ； １１ 引 ９０ 入其它官能团２ ． 将取代基固定在固体上 ３１， ［１； ９０ ［］ １ 使液相反应固相化 ； 制成二齿 ４ ，］三齿 ５１甚至 １１、 ９０ １］ ２
Ｒ ，Ｎ
＼ Ｒ ９ ： ＞： ｌ ｚ／
Ｒ
１ ５
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Ｒ
１ ６ １ ７ １ ８
＼： ＝／ ＝
１ ４
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下先引入第一个烷基 ， 再与卤代烷反应引入第二 个烷 基 。并 且 是 难 引 入 的先 引 入 。如 ＱＨ ． ９ Ｘ， ８ ｌｘ等卤化物中的卤原子活性差， ． 应该在第一 些游离的 ｌ３二取代咪唑啉可以分离得到。Ｎ ＣＨ７ ，． ． 杂环卡宾的稳定性主要与环系结构和环上的取代 步让它们与咪唑反应。而 ＣＨ－ 姗 ２ ２５ ， Ｉ － Ｘ等中的 Ｒｚ ｚ ” ＼ （ ＼ 基有关 ， 如果环系是共轭体系对卡宾的稳定存在 卤原子活性强， 应该在第二步让它们与咪唑反应。 是有利的， 如果在 ｌ３ ， 位氮原子上连有庞大体积 的取代基（ 如金刚烷基 ， 叔丁基等） 能够把卡宾的 孤电子对屏蔽起来对卡宾的稳定存在也是有利 Ｈ 的 ，Ｒ＼ｚ ４ ５位碳原 子上 连有 吸电子基 （ Ｃ 如果在 ， 如 ｌ ／ ＼ Ｏｚ Ｈ Ｉ 等） 同样能够增加卡宾的稳定性。
２ｂ２ ａ ２ｂ ２ 。３ 和 ３ ［ 。
一 Ｒ ． Ｃ 一 Ｓ １● ＝ ＿ Ｎ ｌ＿
３２ 一 ． Ｎ杂环卡宾金属络合物 根据卡宾稳定性的不同Ｎ杂环卡宾金属络合 一
N-杂环卡宾金属络合物的合成及其在催化反应中的应用的开题报告
N-杂环卡宾金属络合物的合成及其在催化反应中的
应用的开题报告
标题：N-杂环卡宾金属络合物的合成及其在催化反应中的应用
背景和意义：
过渡金属卡宾化合物作为一类重要的有机合成化学物质，在有机合
成中已经得到了广泛的应用。
特别是N-杂环卡宾（NHC）卡宾化合物，
因其稳定性高、反应活性好，成为有机合成中的重要骨架。
同时，通过
合成N-杂环卡宾金属络合物，可以在改善N-杂环卡宾卡宾化合物的性质的基础上，进一步扩展其在催化反应中的应用范围。
研究方法：
N-杂环卡宾金属络合物的合成方法包括直接金属化法、先合成配合
物再去配体法、化学氧化法等多种途径。
比如通过在卡宾钠的存在下，
氮环间的酰胺发生α-消除反应，进而生成N-杂环卡宾配体，进而生成N-杂环卡宾钯配合物。
催化反应研究方面，则可以从合成反应开始，开展多种有机合成反
应的研究，如不对称亲核加成反应、稠环酮的化学还原反应、阳离子性
多环芳香族化合物的化学还原等等。
同时，还可以通过结构修饰杂环卡
宾及其金属配合物，进一步探索其在不同反应中的催化性能及作用机制。
预期结果：
本研究预计通过合成N-杂环卡宾金属络合物，并将其应用于不同的
有机合成反应中，提高其反应活性和选择性，为有机合成化学领域的发
展做出新的贡献。
同时，也将拓展N-杂环卡宾卡宾化合物在催化反应中
的应用范围，探索其作用机理，并推动该领域的发展。
氮杂环卡宾本科生论文.doc
天津师范大学本科毕业论文（设计）题目：烷基桥联的N-杂环卡宾金属配合物的合成及其结构的研究学院：化学学院学生姓名：方漪芸学号：08507018专业：化学年级：08级完成日期：2012年05月指导教师：柳清湘烷基桥联的氮杂环卡宾金属配合物的合成及其结构的研究摘要：N-杂环卡宾及其金属配合物在金属配位化学和有机化学中的应用非常广泛，它不仅能与元素周期表中的许多金属元素发生反应并且其得到的金属配合物所显示出来的优良催化活性使其成为最具潜质的催化剂。
除此之外，它也开始广泛地应用于精细化工产品的合成中，成为现代有机化学中必不可少的重要物质之一。
因此为了使氮杂环卡宾金属配合物的相关合成方法有新的拓展，本文采用烷基桥联的氮杂环卡宾作配体，合成并且得到了一个N-杂环卡宾镍金属配合物的晶体，并对其结构进行了相关研究。
关键词：N-杂环卡宾；金属配合物；合成；结构研究Synthesis of N-heterocyclic Carbene Metal Complexes byAlkyl Bridge LinkageAbstract：N-heterocyclic carbene and N-heterocyclic carbene mental complexes are widely used in coordination organometallic chemistry and coordination chemistry. Now, it has became one of the hotest topics in the field of chemistry. The study of N-heterocyclic carbine began in 1991, when first free N-heterocyclic carbene was isolated by Ardengo, this has evoked considerable attention. N-heterocyclic carbine always shows high activity, it can react with almost all elements in periodical table.Besides, the excellent catalytic activity of N-heterocyclic carbene mental complexes makes it beco me the most potential catalyst. What’s more, N-heterocyclic carbine have made signficant progesses in the synthesis of fine chemical products,which makes it occupy an important position in organic chemistry. In order to expand the synthesis of N-heterocyclic carbine mental complexes ,we used N-heterocyclic carbine which bridged by alkyl as ligand and one N-heterocyclic carbene nickel complex was prepared. And we have the structure researched..Key words : N-heterocyclic carbene; metal complex; prepare; structure research目录一、前言 (1)二、N-杂环卡宾的简介及研究进展 (2)2.1 N-杂环卡宾的定义及分类 (2)2.2 N-杂环卡宾的电子结构效应及其稳定性 (3)2.2.1 N-杂环卡宾的电子效应 (3)2.2.2 N-杂环卡宾中的取代基效应 (3)2.2.3 N-杂环卡宾的电子结构及稳定性 (4)2.3 N-杂环卡宾的化学反应 (5)2.3.1 N-杂环卡宾与路易斯酸的反应 (6)2.3.1.1 N-杂环卡宾的质子化 (6)2.3.1.2 N-杂环卡宾与卤素的反应 (6)2.3.1.3 N-杂环卡宾与氮族元素的反应 (7)2.3.1.4 N-杂环卡宾与氧族元素的反应 (7)2.3.1.5 N-杂环卡宾与碳族元素的反应 (8)2.3.2 N-杂环卡宾与路易斯碱的反应 (9)2.4 N-杂环卡宾的合成方法及其与金属之间的反应 (9)2.4.1 N-杂环卡宾的合成 (9)2.4.2 N-杂环卡宾与金属的反应 (10)2.4.2.1 N-杂环卡宾与碱金属和碱土金属形成配合物的反应 (10)2.4.2.2 N-杂环卡宾与过渡金属之间生成的配合物 (10)2.5展望N-杂环卡宾的研究前景 (11)三、选题意义和设计思路 (12)3.1 选题意义 (12)3.2 设计思路 (12)四、实验部分 (13)4.1配体的合成 (14)4.1.1 2-氯甲基苯并咪唑 (14)4.1.2 1,2-二-3-苯并咪唑丁烷 (16)4.1.3 1,4-二[1-氯甲基苯并咪唑基-3-苯并咪唑]丁烷化合物 (16)4.2金属Ni的配合物20的合成 (15)五、结果与讨论 (16)5.1环状N-杂环双卡宾镍配合物的晶体结构 (16)5.2 配合物20的晶体结构参数及选择的键长键角 (17)5.3实验结果： (18)六、小结 (19)参考文献： (19)致谢 (22)一、前言随着科技的不断发展，N-杂环卡宾金属配合物研究已经跃升至金属有机化学的前沿领域。
N-杂环卡宾的合成和应用【文献综述】
毕业论文文献综述应用化学N-杂环卡宾的合成和应用1 前言1.1 卡宾卡宾（carbene）又称碳烯，一般以R2C表示，指碳原子上只有两个键连有基团，还剩有两个未成键电子的高活性中间体。
卡宾的寿命远低于一秒，只能在低温下（77K以下）捕获，在晶格中加以分离和观察。
卡宾与碳自由基一样，属于不带正负电荷的中性活泼中间体。
卡宾只有6个价电子，含有一个电中性的二价碳原子，在这个碳原子上有两个未成键的电子。
卡宾是一种强Lewis酸，具有很强的亲电性。
1.2 N-杂环卡宾最早对N-杂环卡宾的研究起始于1960年，当时Wanzlick[1]等对噻唑-2-碳烯进行了详尽透彻的研究。
由于噻唑-2-碳烯类化合物异常的活泼性，尽管在当时Wanzlick并没有成功通过分离技术得到N-杂环卡宾，但是他们意识到咪唑环中邻位氮原子的给电子效应可以稳定2-位上的卡宾中心，这一思想为之后的N-杂环卡宾化学的发展奠定了基础。
在这之后，N-杂环卡宾引起了化学家们的广泛的研究兴趣。
在近十几年来，N-杂环卡宾的的研究得到了迅速的发展，特别是在金属成键的配位化学这一领域。
最近几年，N-杂环卡宾的金属络合物作为一种催化剂，已经在多个领域取得了广泛的应用。
N-杂环卡宾被看作是一种有机膦配体的代替品。
在某一些有机金属催化反应方面，N-杂环卡宾被当做配体已经成功取代了应用广泛的膦配体。
由于在催化方面的出色表现，N-杂环卡宾配合物的合成及其催化性质的研究受到了国内外化学家的关注。
1.2.1N-杂环卡宾的分类及其应用常见的N-杂环卡宾根据环上氮原子的数目不同或氮原子位置的不同有咪唑型卡宾，三唑型卡宾等。
N-杂环卡宾一般以单线态形式存在，卡宾碳原子采用sp2杂化形式，卡宾碳原子周围有6个电子，是一个缺电子体系，卡宾碳原子上的一对电子处在σ轨道上。
从电子共轭效应考虑，2个氮原子p轨道上的孤对电子和卡宾碳原子上的空p轨道可以发生给电子共轭效应，这样降低了卡宾碳原子的缺电子性。
功能化N-杂环卡宾金属配合物的合成及催化性能研究的开题报告
功能化N-杂环卡宾金属配合物的合成及催化性能研究的开题报告一、研究背景和意义N-杂环卡宾（NHCs）是一种具有极强的配位能力和稳定性的配体，近年来在有机合成、催化反应和材料科学等领域中得到了广泛的应用。
随着研究的深入，发现通过功能化NHCs可以使其在金属催化反应中发挥更加重要的作用。
因此，如何有效合成高效的功能化NHCs金属配合物，并探究其在催化反应中的性能，成为当前化学领域中一个备受关注的研究方向。
本研究拟通过合成各种结构新颖且具有特殊性质的N-杂环卡宾金属配合物，并对其催化性能进行详细的研究和探究，以期在有机合成和催化领域中有更广泛的应用。
二、研究内容和方法本研究的主要内容为：1. 合成一系列具有不同功能基团的N-杂环卡宾金属配合物。
2. 对合成得到的配合物进行表征，包括核磁共振（NMR）、质谱（MS）、元素分析、X射线衍射等。
3. 系统地研究功能化NHCs金属配合物在不同催化反应中的性能，并建立相关反应机制和催化途径。
4. 探究金属配合物中的杂化轨道性质，包括杂化轨道的形成原理和能级结构。
5. 结合理论模拟计算，深入探讨功能化NHCs金属配合物在催化反应中的作用机理。
本研究主要采用有机化学合成方法和多种表征技术，结合催化反应评估方法和理论计算手段，全面系统地研究功能化NHCs金属配合物的合成及催化性能。
三、研究计划和进度安排本研究的计划和进度安排如下：第一年：1. 学习金属有机化学相关知识和实验技能。
2. 合成几种常用的N-杂环卡宾金属配合物，并对其性质进行表征和催化反应评估。
3. 寻找新型功能化N-杂环卡宾金属配合物的合成方法，并对其各项性质进行表征。
第二年：1. 选取几种具有优异催化性能的功能化N-杂环卡宾金属配合物进行催化反应评估。
2. 根据催化反应结果和理论计算，建立反应机理和催化途径。
3. 阐明该类金属配合物中的杂化轨道性质和能级结构。
第三年：1. 根据第二年研究结果，合理设计一种具有优良催化性能、结构新颖的功能化N-杂环卡宾金属配合物。
新型的手性N-杂环卡宾配体的合成及Pd配合物在Suzuki偶联反应中的应用
福建师范大学硕士学位论文
和Ｗ．ａｎｚｕｃ妒】等报道了Ｎ．杂环卡宾金属络合物１和２。直到１９９１年Ａｒｄｕｅｎｇｏ［５】首次 分离出游离的Ｎ．杂环卡宾３，Ｎ．杂环卡宾才引起研究人员的广泛关注。２００５年度诺 贝尔化学奖授予了在烯烃复分解反应研究方面做出巨大贡献的Ｇｒｕｂｂｓ等三位科学 家，而催化烯烃复分解反应最有效的催化剂是含氮杂环卡宾金属钌的配合物【６】。最 近十几年，含氮杂环卡宾及其金属配合物在催化中的应用逐渐活跃起来。
ｓａｌｔｓ（４、５、８ ａｎｄ ９）ａｎｄ ｔｗｏ ｏｆ ｃｈｉｒａｌ ｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｓａｌｔｓ ｗｉｔｈ ａ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ｓｕｂｕｎｉｔｓ（１１ ａｎｄ １２）ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｒｅｐｏｒｔｅｄ．
Ｉｎ ｃｈａｐｔｅｒ ４，ａ ｎｅｗ ＮＨＣ－Ｐｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｅｐａｒｅｄ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｕｚｕｋｉ ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｓ ｃａｔａｌｙｓｔ．Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ １ ｍｏｌ％ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｈｅ ｄｅｓｉｒｅｄ ｂｉｐｈｅｎｙｌ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ∞ｎ ｂｅ ｙｉｅｌｄｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ８５－９５％ｗｉｔｈ ＮａＯＨ ａｓ ｂａｓｅ ｉｎ ９５％ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
论文第五章报道一种新的芳氧基Ｎ．杂环卡宾Ｐｄ催化剂，在ＮａＯＨ、９５％乙醇 和０．１％的催化剂用量条件下，室温下溴苯偶联产物可达８７．９４％。
关键词：碳水化合物，咪唑（啉）盐，氮杂环卡宾，Ｓｕｚｕｋｉ偶联，催化
中文文摘
中文文摘
自１９９１年Ａｒｄｕｅｎｇｏ首次合成并表征出稳定的游离咪唑卡宾以来．短短几年，
ｄ嘣ａ迅，．ｅｔｃ．’ ｏｒｇａｎｉｃ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ，ｆｉｎｅ
《氮杂环卡宾贵金属配合物的合成及其催化性能探究》
《氮杂环卡宾贵金属配合物的合成及其催化性能探究》一、引言随着对化学科学与技术的深入发展，对贵金属配合物的研究已日益增多。
特别是氮杂环卡宾贵金属配合物，由于其独特的结构和性质，在有机合成、催化、材料科学等领域中得到了广泛的应用。
本篇论文主要研究氮杂环卡宾贵金属配合物的合成及其催化性能，为该领域的研究提供理论依据和实验数据。
二、氮杂环卡宾贵金属配合物的合成1. 合成原料与试剂本实验采用氮杂环卡宾配体、贵金属盐等作为主要原料和试剂。
所有试剂均为分析纯，使用前未进行进一步处理。
2. 合成方法氮杂环卡宾贵金属配合物的合成主要采用溶液法。
首先将氮杂环卡宾配体与贵金属盐在有机溶剂中混合，加热搅拌一定时间后，冷却、过滤、洗涤、干燥，得到目标产物。
3. 合成结果与讨论通过单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱等手段对合成的氮杂环卡宾贵金属配合物进行表征。
结果表明，我们成功合成了目标产物，其结构与预期相符。
三、催化性能探究1. 催化反应类型本实验主要探究氮杂环卡宾贵金属配合物在有机反应中的催化性能，如氢化反应、氧化反应、加成反应等。
2. 催化实验方法将氮杂环卡宾贵金属配合物作为催化剂，加入到底物中，在一定温度、压力和时间内进行反应。
通过对比有无催化剂条件下的反应结果，评估催化剂的催化性能。
3. 催化结果与讨论实验结果表明，氮杂环卡宾贵金属配合物在有机反应中具有良好的催化性能。
它能有效地降低反应活化能，提高反应速率，且对反应的选择性也有显著提高。
此外，该类催化剂具有良好的重复使用性，能有效降低生产成本。
四、结论本论文成功合成了氮杂环卡宾贵金属配合物，并对其催化性能进行了探究。
结果表明，该类催化剂在有机反应中具有良好的催化性能和重复使用性。
这为氮杂环卡宾贵金属配合物在有机合成、催化、材料科学等领域的应用提供了理论依据和实验数据。
未来，我们将进一步研究该类催化剂的合成方法和催化性能，以期在工业生产中发挥更大的作用。
五、展望随着科学技术的不断发展，对催化剂的性能要求也越来越高。
N-杂环卡宾镍、银、金配合物的合成、结构和性质的研究的开题报告
N-杂环卡宾镍、银、金配合物的合成、结构和性质的研究的开题报告一、研究背景随着有机合成和材料科学的不断发展，杂环卡宾成为了有机合成和材料化学的研究热点之一。
杂环卡宾可以通过碳、氮、硅等原子上的质子失去或捐赠形成，在反应中具有高度的中间体稳定性和活性。
在过去的几十年中，研究人员已经合成了多种杂环卡宾，并将其应用于有机合成、催化剂和材料科学等领域。
然而，传统的杂环卡宾研究主要关注其在有机合成中的应用，对其在配位化学领域中的应用和性质研究却较为有限。
最近几年，关于杂环卡宾在配位化学中的应用和性质研究逐渐增多。
其中，杂环卡宾与过渡金属形成配合物是一种常见且重要的研究方向。
尤其是铜、镍、银、金等过渡金属配合物，它们不仅能够发挥杂环卡宾作为中间体的稳定性和反应活性，同时也可以通过过渡金属的配位特性来调控杂环卡宾的性质和反应过程，极大地拓展了杂环卡宾的应用范围。
在这个背景下，本研究将探讨以N-杂环卡宾为配体的镍、银、金配合物的合成、结构和性质。
二、研究目的1. 合成一系列以N-杂环卡宾为配体的镍、银、金配合物，并对其进行表征。
2. 探究合成的配合物的结构特征及其在催化反应中的表现。
3. 研究杂环卡宾及其配合物的光学性质和电化学行为。
三、研究方法1. 合成方法：采用传统的化学合成方法合成N-杂环卡宾配合物；利用先进的合成技术进行金属有机化学反应，制备杂环卡宾金属配合物。
2. 结构表征方法：利用一系列先进的分析技术，包括核磁共振谱、红外光谱、元素分析和单晶X衍射等，对合成的配合物进行结构表征。
3. 功能性能测试：利用催化反应活性测试，检测配合物在催化反应中的表现；电化学测试和光谱测试，评估配合物的电化学行为和光学性质。
四、研究意义1. 深入探究杂环卡宾与过渡金属形成配合物的结构和性质，为有机化学和材料科学提供更广阔的研究空间。
2. 增强人们对配合物结构与性质之间关系的理解，为合成新型有机金属化合物提供理论支持。
3. 能够为制备高效、高选择性和环境友好的有机金属催化剂提供新思路和新方法。
N-杂环卡宾金属络合物的合成和荧光性能研究的开题报告
N-杂环卡宾金属络合物的合成和荧光性能研究的开题报告题目：N-杂环卡宾金属络合物的合成和荧光性能研究研究背景：杂环卡宾（N-heterocyclic carbene，NHC）是一种新型的配位原子，具有良好的稳定性，强的配位能力以及广泛的配位性质等特点，已经成为有机反应及金属有机催化领域中重要的研究课题之一。
同时，由于其在金属络合物中具有独特的电子结构和分子的荧光性能，N-杂环卡宾金属络合物在材料科学领域中也具有广泛的应用前景。
因此，本研究拟以合成和研究N-杂环卡宾金属络合物的荧光性能为主要研究方向，探索其应用于材料科学领域的可能性。
研究内容：1. 根据文献研究中已经报道的方法，合成N-杂环卡宾金属络合物；2. 通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）等手段，确立所合成出的N-杂环卡宾金属络合物的结构；3. 测定所合成出的N-杂环卡宾金属络合物的荧光性质，包括其荧光强度、荧光寿命等参数；4. 通过调控合成反应条件，探究N-杂环卡宾金属络合物荧光性能的影响因素，并进行系统研究。
研究意义：1. 通过本研究，将会制备出新型的N-杂环卡宾金属络合物，对于N-杂环卡宾金属络合物的合成及金属有机催化等领域有重要的研究意义；2. 探究N-杂环卡宾金属络合物的荧光性能，可为N-杂环卡宾金属络合物在生物及光电器件等领域的应用提供数据支持；3. 研究中所使用的反应原料均为常见的化学品，本研究有比较好的可操作性及推广性。
研究方案：1. 合成方法：采用文献报道中已经成功合成的N-杂环卡宾配体及可配位的金属盐，通过溶液反应制备N-杂环卡宾金属络合物；2. 结构鉴定：通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）等手段对所合成出的N-杂环卡宾金属络合物进行结构分析；3. 荧光性质测定：用荧光分光光度计测定所合成出的N-杂环卡宾金属络合物的荧光光谱，测定其荧光强度及寿命等参数；4. 影响因素研究：通过调节反应条件，研究温度、反应时间、配体结构等因素对N-杂环卡宾金属络合物荧光性质的影响。
新型N-杂环卡宾银(金)配合物的合成及其晶体结构
新型N-杂环卡宾银(金)配合物的合成及其晶体结构颜茹霞;吴丽;陈华英;石岑;吕春欣【摘要】以N-杂环卡宾——1,3-双(苄基)苯并咪唑盐酸盐(L1)和1,3-双(苄基)苯并咪唑六氟磷酸盐(L2)为配体,Ag和Au为中心金属原子,经金属交换反应合成了两个新型的N-杂环卡宾金属配合物{[Ag(L1)2] BF4(1)和[Au(L2)2] BF6(2)}.1和2的结构经1H NMR,13C NMR,元素分析和X-单晶衍射表征.1(CCDC:992 423)和2(CCDC:1 047 285)均属三斜晶系,P-1空间群.1的晶胞参数a=8.371(10)(A),b=11.006(14)(A),c=11.335(15)(A),α=107.756(3)°,β=93.266(2 )°, γ=112.155(3)°, V=903.5(2) (A)3, Z=1,Dc=1.455 g·cm-3,R1=0.0510,ωR2=0.122 8.2的晶胞参数a=8.398(10)(A),b=10.722(15)(A),c=11.705(18)(A),α=70.122(2)°,β=87.642(2)°, γ=69.591(2)°, V=925.4(2)(A)3,Z=1,Dc=1.684g·cm-3,R1 =0.0373,ωR2 =0.096 6.1和2均为中心金属原子与2个配体的卡宾碳原子形成二配位体的结构模式.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2015(023)007【总页数】4页(P616-618,622)【关键词】N-杂环卡宾;银配合物;金配合物;合成;晶体结构【作者】颜茹霞;吴丽;陈华英;石岑;吕春欣【作者单位】嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001;嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001;嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001;嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001;嘉兴学院生物与化学工程学院,浙江嘉兴314001【正文语种】中文【中图分类】O614.12;O641.4N-杂环卡宾是金属配位化合物的常见配体。
N-杂环卡宾的合成和应用【文献综述】
毕业论文文献综述应用化学N-杂环卡宾的合成和应用1 前言1.1 卡宾卡宾（carbene）又称碳烯，一般以R2C表示，指碳原子上只有两个键连有基团，还剩有两个未成键电子的高活性中间体。
卡宾的寿命远低于一秒，只能在低温下（77K以下）捕获，在晶格中加以分离和观察。
卡宾与碳自由基一样，属于不带正负电荷的中性活泼中间体。
卡宾只有6个价电子，含有一个电中性的二价碳原子，在这个碳原子上有两个未成键的电子。
卡宾是一种强Lewis酸，具有很强的亲电性。
1.2 N-杂环卡宾最早对N-杂环卡宾的研究起始于1960年，当时Wanzlick[1]等对噻唑-2-碳烯进行了详尽透彻的研究。
由于噻唑-2-碳烯类化合物异常的活泼性，尽管在当时Wanzlick并没有成功通过分离技术得到N-杂环卡宾，但是他们意识到咪唑环中邻位氮原子的给电子效应可以稳定2-位上的卡宾中心，这一思想为之后的N-杂环卡宾化学的发展奠定了基础。
在这之后，N-杂环卡宾引起了化学家们的广泛的研究兴趣。
在近十几年来，N-杂环卡宾的的研究得到了迅速的发展，特别是在金属成键的配位化学这一领域。
最近几年，N-杂环卡宾的金属络合物作为一种催化剂，已经在多个领域取得了广泛的应用。
N-杂环卡宾被看作是一种有机膦配体的代替品。
在某一些有机金属催化反应方面，N-杂环卡宾被当做配体已经成功取代了应用广泛的膦配体。
由于在催化方面的出色表现，N-杂环卡宾配合物的合成及其催化性质的研究受到了国内外化学家的关注。
1.2.1N-杂环卡宾的分类及其应用常见的N-杂环卡宾根据环上氮原子的数目不同或氮原子位置的不同有咪唑型卡宾，三唑型卡宾等。
N-杂环卡宾一般以单线态形式存在，卡宾碳原子采用sp2杂化形式，卡宾碳原子周围有6个电子，是一个缺电子体系，卡宾碳原子上的一对电子处在σ轨道上。
从电子共轭效应考虑，2个氮原子p轨道上的孤对电子和卡宾碳原子上的空p轨道可以发生给电子共轭效应，这样降低了卡宾碳原子的缺电子性。
以N_杂环卡宾为配体的金属络合物催化有机合成的反应_李林涛
Complexes of the ( NHC) Pd( PR3) I2- type with bulky N-heterocyclic carbenes ( NHC) are efficient catalysts for the Suzuki and Stille cross- coupling reactions, etc.
( Laboratory of Organometallic Chemistry , Shanghai I nstitute of Organic Chemistry , Chinese Academy of Sciences , 200032 Shanghai)
Abstract Reactions catalyzed by N- heterocyclic carbene- metal complexes, such as olefin metathesis, coupling react ion, hydrosilylation reaction, etc. were reviewed.
第1期
麻生明等: 以 N- 杂环卡宾为配体的金属络合物催化有机合 成的反应
功能化氮杂环卡宾铁配合物的合成与催化性能研究的开题报告
功能化氮杂环卡宾铁配合物的合成与催化性能研究的开题
报告
一、研究背景
氮杂环卡宾（NHC）铁配合物是一类重要的有机金属化合物，具有广泛的应用价值。
它们不仅可以在催化剂、药物、光电子材料等领域发挥作用，还可以合成具有特殊化学性质的高分子材料。
在生物医学领域，该类配合物可以被用作药物分子，并被用于肿瘤治疗和诊断。
目前，氮杂环卡宾铁配合物的合成方法主要是通过有机合成化学的方式完成。
然而，传统的有机合成方法有很多限制，因此新型的配体和反应方式正在不断研究，以提高反应的效率和选择性。
二、研究内容
本研究计划通过改变氮杂环卡宾的取代基结构，设计合成一系列新型的NHC铁配合物，并对其进行表征及催化性能研究。
具体的研究内容包括：
1. 合成一系列含不同取代基的氮杂环卡宾铁配合物，通过核磁共振（NMR）、电子吸收光谱（UV-Vis）和质谱等手段对其结构进行表征。
2. 考察合成的NHC铁配合物在不同反应条件下的催化性能，如反应底物的选择性、反应的速率、产率等，并比较其与其他氮杂环卡宾铁配合物的性能差异。
3. 对催化效果较为优异的新型NHC铁配合物进行进一步研究，探索其在不同反应类型中的催化活性和选择性，以寻求最佳实际应用条件。
三、研究意义
本研究旨在探究新型NHC铁配合物的合成方式以及其催化性能，有助于拓展氮杂环卡宾铁配合物的应用领域。
另外，本研究还可以深入了解NHC配体在有机金属化学中的作用机理，为进一步研究提供新思路和方向。
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本科毕业论文（设计）题目：烷基桥联的N-杂环卡宾金属配合物的合成及其结构的研究烷基桥联的氮杂环卡宾金属配合物的合成及其结构的研究摘要：N-杂环卡宾及其金属配合物在金属配位化学和有机化学中的应用非常广泛，它不仅能与元素周期表中的许多金属元素发生反应并且其得到的金属配合物所显示出来的优良催化活性使其成为最具潜质的催化剂。
除此之外，它也开始广泛地应用于精细化工产品的合成中，成为现代有机化学中必不可少的重要物质之一。
因此为了使氮杂环卡宾金属配合物的相关合成方法有新的拓展，本文采用烷基桥联的氮杂环卡宾作配体，合成并且得到了一个N-杂环卡宾镍金属配合物的晶体，并对其结构进行了相关研究。
关键词：N-杂环卡宾；金属配合物；合成；结构研究Synthesis of N-heterocyclic Carbene Metal Complexes byAlkyl Bridge LinkageAbstract：N-heterocyclic carbene and N-heterocyclic carbene mental complexes are widely used in coordination organometallic chemistry and coordination chemistry. Now, it has became one of the hotest topics in the field of chemistry. The study of N-heterocyclic carbine began in 1991, when first free N-heterocyclic carbene was isolated by Ardengo, this has evoked considerable attention. N-heterocyclic carbine always shows high activity, it can react with almost all elements in periodical table.Besides, the excellent catalytic activity of N-heterocyclic carbene mental complexes makes it beco me the most potential catalyst. What’s more, N-heterocyclic carbine have made signficant progesses in the synthesis of fine chemical products,which makes it occupy an important position in organic chemistry. In order to expand the synthesis of N-heterocyclic carbine mental complexes ,we used N-heterocyclic carbine which bridged by alkyl as ligand and one N-heterocyclic carbene nickel complex was prepared. And we have the structure researched..Key words : N-heterocyclic carbene; metal complex; prepare; structure research目录一、前言 (1)二、N-杂环卡宾的简介及研究进展 (2)2.1 N-杂环卡宾的定义及分类 (2)2.2 N-杂环卡宾的电子结构效应及其稳定性 (3)2.2.1 N-杂环卡宾的电子效应 (3)2.2.2 N-杂环卡宾中的取代基效应 (3)2.2.3 N-杂环卡宾的电子结构及稳定性 (4)2.3 N-杂环卡宾的化学反应 (5)2.3.1 N-杂环卡宾与路易斯酸的反应 (6)2.3.1.1 N-杂环卡宾的质子化 (6)2.3.1.2 N-杂环卡宾与卤素的反应 (6)2.3.1.3 N-杂环卡宾与氮族元素的反应 (7)2.3.1.4 N-杂环卡宾与氧族元素的反应 (7)2.3.1.5 N-杂环卡宾与碳族元素的反应 (8)2.3.2 N-杂环卡宾与路易斯碱的反应 (9)2.4 N-杂环卡宾的合成方法及其与金属之间的反应 (9)2.4.1 N-杂环卡宾的合成 (9)2.4.2 N-杂环卡宾与金属的反应 (10)2.4.2.1 N-杂环卡宾与碱金属和碱土金属形成配合物的反应 (10)2.4.2.2 N-杂环卡宾与过渡金属之间生成的配合物 (10)2.5展望N-杂环卡宾的研究前景 (11)三、选题意义和设计思路 (12)3.1 选题意义 (12)3.2 设计思路 (12)四、实验部分 (13)4.1配体的合成 (14)4.1.1 2-氯甲基苯并咪唑 (14)4.1.2 1,2-二-3-苯并咪唑丁烷 (16)4.1.3 1,4-二[1-氯甲基苯并咪唑基-3-苯并咪唑]丁烷化合物 (16)4.2金属Ni的配合物20的合成 (15)五、结果与讨论 (16)5.1环状N-杂环双卡宾镍配合物的晶体结构 (16)5.2 配合物20的晶体结构参数及选择的键长键角 (17)5.3实验结果： (18)六、小结 (19)参考文献： (19)致谢 (22)一、前言随着科技的不断发展，N-杂环卡宾金属配合物研究已经跃升至金属有机化学的前沿领域。
关于卡宾的报道最早出现在上个世纪五十年代，Skell涉足卡宾这一未知的的领域[1]，并做了相当量的探索性研究，为卡宾的后续发展奠定了坚实的基础。
而后Fischer[2]等人在1964年将这一领域扩展到了有机化学和无机化学，使得金属卡宾（做为溶剂和催化剂）在有机合成和高分子化学中得到了广泛的应用[3]。
随着研究的不断深入，氮杂环卡宾以其优异的性能受到了越来越多的关注，并且成为了金属有机化学领域新的新宠。
早在1968年，Ofele[4]和Wanzlick[5]先后得到了N-杂环卡宾的金属络合物（其结构如下图一中的1，2所示），但是，这个成果仅受到了一部分关注，其真正的发展则始于1991年，由Arduengo领导的研究小组，成功分离了第一个在室温下可稳定存在的游离态的氮杂环卡宾(NHC)。
随后，Arduengo[6]领导的研究小组利用如下反应（图一），得到了游离的氮杂环卡宾3，即以二-(1-金刚烷基)咪唑盐和氢化钠作为反应物，四氢呋喃作为反应溶剂，少量DMSO作为催化剂。
所得到的产品1为热稳定的晶体，可用X-单晶衍射分析方法确定它的结构。
后来，他们又利用1,3-位连有较小体积取代基的咪唑盐[7]制得了其它类型的稳定NHC。
这些研究均促进了N-杂环卡宾在有机化学领域的快速发展。
N NRu ClPR3CHPhR1R2 ClN-杂环卡宾配体1N NNNPhPhPhPhHg2+2ClO4-N-杂环卡宾配体2N N +Cl -Ad Ad Ad=adamantyl NaHDMSO(cat)NN AdAd 2Ad=adamantly 3 图一 N-杂环卡宾在金属有机领域中主要担任配体的角色，与其它带有两对孤电子的配体相比难免有相似之处，如膦配体，它们均是一类强的给电子配体，与金属键的结合能力很强；但它还存在一些独特的优点使得其比膦配体在催化反应中的应用的更广泛，比如易于制备，结构类型多样化以及其对水、热和空气的稳定性等，最为重要的是它在催化反应中可表现出更高的活性，并且，由于它不易解离的特质使它在应用的过程中并不需要过量的配体，且能牢固地负载在树脂上使均相反应固相化。
正如德国著名的化学家Herrman [8]所说：“N-杂环卡宾在金属有机与无机配位化学上已成为“多功能”配体，它将在新一代的金属有机催化剂中取代或部分取代现有的有机膦配体”。
除了应用于催化领域以外，其在材料科学领域及光物理领域的应用也崭露头角，相信随着研究的不断深入，N-杂环卡宾将有更加广阔的应用前景[9]。
二、N-杂环卡宾的简介及研究进展2.1 N-杂环卡宾的定义及分类卡宾通常是由含易离去集团的分子消去一个中性分子而生成，N-杂环卡宾是一种电中性的分子，其中心碳原子是二价，最外层有六个电子，属于比较稳定和较为典型的卡宾。
一般根据成环原子个数不同，N-杂环卡宾通常可分为四元环、五元环、六元环和七元环卡宾。
其中最常见的是五元环的，又根据环上N 原子数目N 原子位置的不同把它分为：咪唑型卡宾、三唑型卡宾、咪唑啉型卡宾、噻唑型卡宾等。
2.2 N-杂环卡宾的电子结构效应及其稳定性2.2.1 N-杂环卡宾的电子效应一般而言，N-杂环卡宾的电子效应主要包括如下两个方面，一个是诱导效应，另一个是中介效应。
而诱导效应通常占主导地位，当存在σ拉电子取代基的时侯，它的诱导效应能够通过增加s成分并且pП保持不变的情况下，使得σ-p之间的能级差增大以起到稳定σ非键轨道的作用，这样便有利于单线态的稳定；相反，从另一个角度来考虑，若为σ给电子取代基，必然会减少σ-p之间的能级差，从而又起到了稳定三线态的作用，（如下图五中的a，b所示）。
由此也不难推出，取代基电负性的大小会间接地影响卡宾的结构。
如图五：(a)σ拉电子取代基给电子取代基(b)σ图五2.2.2 N-杂环卡宾中的取代基效应从动力学角度来看，较大体积的取代基对卡宾往往可起到稳定的作用。
若忽略电子效应，立体效应又能控制卡宾基态自旋的多重性。
又由于卡宾中心碳原子有较高的反应活性并且呈电中性，基于这两点,早在1960年Pauling[13] 就提出了保持卡宾电中性的取代基即为稳定单线态卡宾的理想取代基。
后来大量的实验验证了以上推断的正确性。
与此同时，总结出了三种不同构型可以实现保持卡宾的电中性结构（如图六所示），（1）两个取代基都有σ拉电子诱导效应和π共轭给电子效应，例如二胺基型卡宾，由于其所连的两个取代基中的N原子在P轨道上有一对未成键的孤电子恰好和卡宾中心碳原子上的孤对电子形成了离域大π键，从而弥补了卡宾的缺电子性，而又因为N的电负性高于中心碳原子，所以其拉电子诱导效应又可使卡宾上的孤电子对保持稳定；（2）当所连的两个取代基均有σ给电子诱导效应和π共轭拉电子效应时，如二硼基卡宾，首先由于B的电负性低于中心碳原子的电负性，使其有σ给电子诱导效应从而使得中心碳原子的缺电子性得到了补偿，与此同时，B原子又存在空的轨道，恰好分散了卡宾中心碳原子上的孤对电子，从而稳定了卡宾中心碳原子；（3）当一个取代基为π电子受体，而另一个为π共轭给电子效应时，其诱导效应可被看作次要因素，属于这类卡宾常见的有膦基硅基型或者膦基膦基型。