混合给体钳形镍化合物的合成、结构及其在催化反应中的应用

钳形金属化合物（pincer metal complexes）是目前金属有机化学、配位化学、均相催化以及材料化学研究领域的热点课题之一。相对钯等金属而言，有关钳形镍化合物的研究相当少。部分原因可能在于镍化合物在反应中的活性通常较低，甚至无活性。但是，镍试剂最大的优势就是价廉易得，而且近来的研究表明，钳形镍化合物在催化反应中也能活化相对惰性的C-Cl键。本申请课题拟设计、合成新型非手性或手性的混合给体三齿配体，研究其与镍的配位性能，制备相应的三齿配位钳形镍化合物，研究相关镍化合物的反应性能及其在CCl4与烯烃的Kharasch加成反应、Michael加成反应、Suzuki、Kumada或Heck偶联反应、不对称Michael加成反应等催化反应中的应用，通过配体电子效应和空间效应的调控以及催化反应条件的选择，筛选出活性或立体选择性较高的钳形镍化合物催化剂。

钳形金属化合物在有机合成、有机金属催化以及材料科学等领域都有着重要的应用。相对钯等金属而言，有关钳形镍化合物的研究较少。本项目研究从廉价易得的原料出发、通过相关配体的Caryl-H键活化法方便地合成了多种类型的非手性和手性钳形镍化合物，包括：利用“一锅煮”的膦化/镍化反应得到手性的混合给体PCN钳形镍化合物、非手性的混合给体PCN和PCP'钳形镍化合物以及对称的PCP钳形镍化合物；手性的双(咪唑啉)NCN钳形镍化合物等。通过元素分析（或HRMS）、波谱、X-射线衍射等方法对新化合物的结构进行了表征。非手性的镍化合物在催化Suzuki类型的偶联反应中表现出较高的催化活性；手性的镍化合物则被用于催化烯丙基锡与磺酰亚胺的不对称加成、不对称膦氢化、不对称Michael加成等反应，尽管在一些不对称反应中能够得到高产率的催化产物，但遗憾的是，产物为外消旋产物。.三年期间(2010-2012)，相关工作内容已发表SCI论文5篇(标注基金)，其余工作还在整理之中。5篇论文包括Organometallics (3篇)和Dalton Trans. (2篇)。培养硕士研究生6名。