稀土化合物对白磷的活化及官能团转化

In this project, we will synthesize a series of rare-earth metal mono-(di-)alkyl/hydride complexes with various ancillary ligands such as Cp/cp', TpMe2, Diimido, and beta-Diketiiminato ligands, and investigate direct activation/funtionalization of P4 using these complexes to construct some rare-earth metal orgaophosphide or phosphorus cluster complexes with novel structures and reactivities. On the other hand, we will study on the reactivity of these rare-earth metal organophosphide and phosphorus cluster complexes toward some unsaturated substrates, and explore the cooperation modes between the reduction ability of low-valent P-ligands with active RE-Ligand and P-P bonds on activation of these unsaturated molecules, and develop some simple and effective methods to synthesize organophosphorus compounds and rare-earth metal phosphorus cluster complexes. Moreover, we will also synthesize some low-valent rare-earth metal alkyl/hydride complexes and investigate their reactivity toward P4 to explore the effct factors of P4 activation. During these studies, we will disclose some novel organometallics reactions, and extend P4 reaction chemistry and synthetic chemistry of rare-earth metal organophosphide and phosphorus cluster complexes.

本项目拟合成一系列含不同辅助配体如:茂基/取代茂基、三吡唑基硼、双亚胺基及beta-二亚胺基配体的稀土单（双）烷基/氢等衍生物，考察辅助配体的电子效应和立体因素及稀土-配体键的活性在P4活化及官能团转化反应中影响，构建一些结构新颖的稀土有机膦和磷簇配合物。另一方面，研究这些稀土有机膦和磷簇配合物与不饱和有机底物的反应，考察低价膦配体的还原性和多个活性稀土-磷键、P-P键的协同作用机制，反应的化学选择性和区域选择性，发现一些新金属有机反应，发展一些简洁高效构建含磷有机骨架或化合物的新方法。另外，合成一些低价稀土烷基/氢化物，考察低价稀土金属还原性和高活性稀土-碳/氢键的协同作用对P4分子的活化模式及磷簇形成影响。这些研究将丰富稀土有机膦和磷簇配合物的种类和反应类型，拓展P4反应化学和有机膦化合物的合成方法学，推动稀土金属有机化学的发展。

将白磷直接官能团转化为有机膦化合物在学术和工业中有极其重要的意义。一个具有吸引力和挑战性的策略是使用高活性金属配合物，它以避免生成环境不友好废物的方式构建了大量的金属磷化物或多磷配合物，和有机含磷化合物。本项目合成了一系列含不同辅助配体如:茂基/取代茂基、三吡唑基硼、双亚胺基及beta-二亚胺基配体的稀土单（双）烷基/氢等衍生物，考察这些辅助配体的电子效应和立体因素及稀土-配体键的活性在P4活化及官能团转化反应中影响，构建一些结构新颖的稀土有机膦和磷簇配合物。我们还进一步研究了这些稀土有机膦和磷簇配合物与不饱和有机底物的反应，考察低价膦配体的还原性和多个活性稀土-磷键、P-P键的协同作用机制，反应的化学选择性和区域选择性，发现一些新金属有机反应，发展一些简洁高效构建含磷有机骨架或化合物的新方法。另外，合成一些低价稀土烷基/氢化物，考察低价稀土金属还原性和高活性稀土-碳/氢键的协同作用对P4分子的活化模式及磷簇形成影响。这些研究极大丰富了稀土有机膦和磷簇配合物的种类和反应类型，拓展P4反应化学和有机膦化合物的合成方法学。