新型PNP配体的设计、合成及其配合物在催化C-C偶联反应中的应用

This project is planed to synthesis a group of PNP type ligands in which amino groups are substituted by diphosphines, and carry out the reactions of these ligands with Ni, Pd and Pt salts. The structures and the catalytic properties on coupling reactions such as Heck and Suzuki reactions of the resulted complexes will be determined. The relationship between the structures of complexes and the catalytic efficiency will be discussed. Based on these researches, some new PNP type ligands will be designed and synthesized. A family of high effective catalysts will be discovered. The synthetic methods will be improved thereafter.

本项目合成氨基取代的二膦类PNP配体，与Ni，Pd，Pt等金属盐反应制备相应配合物，表征所得配合物的结构。用所得配合物催化Heck，Suzuki等偶联反应。探索配合物的结构和催化效率之间的关系。进一步设计合成新型PNP型配体，开发一类新型高效催化剂，并完善合成方法。

本项目在执行期间，按照计划书开展工作。用已有或新设计合成了十余个不同的PNP、P-N或P-S配体，将其与Pd、Ru、Ni、Au、Ag等金属反应，获得了20多个结构各异的配位化合物。选用Pd配合物，进行了催化吡啶甲酸化合物与溴代芳烃类化合物的交叉脱羧偶联反应、在水/醇相中超高效催化溴代芳烃与芳基硼酸类的Suzuki偶联反应、高效催化氯代芳烃与芳基硼酸类的Suzuki偶联反应等C-C偶联反应。这些催化反应具有催化效率高，反应温度低，部分可在绿色介质高效完成反应的优势。以Ru配合物催化酮类由伯醇对酮的烷基化反应，证实了稳定的Ru-H中间体的存在，进而证明了反应机理；以Ni配合物催化己内酯的开环聚合反应，可以高产率和低PDI值获得聚合物。此外，以Ag(I)，Au(I)形成了的部分产物作为催化剂催化水体中硝基苯类、有机染料类污染物的光降解。对降解产物进行了监测，发现了降解效率和配合物的光电流响应以及能隙值之间的关系。在本项目的支持下，共发表SCI研究论文18篇，其中IF > 4的论文11篇，获国家专利授权3项。项目主持人参加国际学术会议3次（口头报告2次），国内学术会议邀请或口头报告4次；新获一项国家自然科学基金面上项目资助。较好完成了项目任务书的要求。