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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稀土金属催化剂领域,具体涉及一种pincer型配体稀土金属催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、伯胺硼烷类化合物是一类重要的中间体,其可以直接和酸类化合物作用,高产率得到酰胺类物质;也可发生水解,得到胺类化合物;也可聚合成大分子,是陶瓷、光刻抗蚀剂的重要材料。仲胺类化合物是一类重要的化合物,是合成化学中重要的中间体,被广泛应用于农业、工业、医药等领域。伯胺硼烷类化合物与仲胺类化合物均具有很高的经济价值,如何制备伯胺硼烷类化合物与仲胺类化合物是被广泛关注的问题。
2、一般而言,伯胺硼烷类化合物是由硼氢化钠与胺在碳酸氢钠水溶液中反应所得(参照文献“p.veeraraghavan,r.,henry j,h.,shivani,c.organic letters2020,22(21),8593-8597”),但产量较低。为了提高产量,可由腈类制备而得,例如过渡金属催化剂cui或者cu(otf)3(参照文献“hao,s.;yao,x.,taigang,z.j.org.chem.2022,87(1),790-800”),上述催化剂虽然能够将腈类物质合成伯胺和仲胺硼烷类化合物,但使用的硼源为噁唑硼烷-bf3复合物,由乙醇胺与bf3-thf在氩气保护下低温下反应12h所得,但该硼源需提前制备,制备工艺繁琐。伯胺硼烷类化合物还可采用贵金属银催化剂催化腈与频那醇硼烷反应,60℃反应12h得到胺硼烷类化合物(参照文献“vipin,k.p.,chandra,k.t.,arnab,r.organic letters 2021,
3、在现有技术中,由亚胺类化合物还原制得仲胺类物质一般以过渡金属催化剂居多,且使用的硼源也为频那醇硼烷,又称4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环。此种制备方法不仅采用的催化物价格较为昂贵,与伯胺硼烷类化合物的制备相同的是,反应物频那醇硼烷在高温加热下易二聚失去还原能力,因此一般情况下超剂量使用,而频那醇硼烷对眼睛、呼吸系统和皮肤有一定的刺激,环境不友好。且使用稀土卡宾配合物催化腈或者亚胺的还原反应,使用的硼源均为频那醇硼烷,需加热至110℃才能实现对腈和亚胺官能团的还原,能耗高(参照文献“zeming,h.,shaowu,w.,xiancui,z.inorg.chem.2018,57(24),15069-15078”)。
4、为了解决伯胺硼烷类、仲胺类化合物硼源复杂的问题,现可采用硼烷氨络合物(h3nbh3)作为硼源,相比较于频那醇硼烷(hbpin),硼烷氨络合物(h3nbh3)作为硼源具有稳定性高,毒性小,储存方便的特点,但同时由于硼烷氨络合物的高稳定性,在制备是需要更加苛刻的制备环境,如高温高压等,进一步提高了制备时的能耗。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种pincer型配体稀土金属催化剂及其制备方法和应用,以解决现有技术中在制备伯胺硼烷类化合物以及仲胺类化合物时能耗高,处理过程复杂的技术问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术具体提供下述技术方案:
3、本专利技术提供了一种pincer型配体稀土金属催化剂,包括所述pincer型配体稀土金属催化剂的结构式如式a,式b或式c所示,
4、
5、其中,re为稀土金属离子;式t为c4以上的杂环化合物或取代杂环化合物,x为杂原子,y为c或杂原子;式z为芳香族化合物;r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8以及r9各自独立地为h、c1-c30的烃基或c1-c30的取代烃基;n和m均为正整数。
6、作为本专利技术的一种优选方案,所述re选自y3+、yb3+、gd3+或lu3+;其中,所述化合物y为五元杂环化合物或六元杂环化合物,所述x选自n或o,y选自c、n或o;所述r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9各自独立地选自h、甲基、乙基或异丙基;所述n为1-3的正整数;所述m为1-2的正整数。
7、作为本专利技术的一种优选方案,所述化合物y选自四氢呋喃、四氢吡咯;所述r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8以及r9各自独立地选自h、甲基、乙基或异丙基;其中,所述pincer型配体稀土金属催化剂的结构式如式a1、式a2、式a3、式a4、式b1、式b2、式c1或式c2所示;
8、
9、本专利技术还提供了一种pincer型配体稀土金属催化剂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
10、在保护气存在下,将如式d或式e所示结构的配体、如式f所示结构的稀土三烷基配合物进行配位反应,以制得所述pincer型配体稀土金属催化剂;
11、
12、其中,re为稀土金属离子;r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9各自独立地选自h、c1-c30的烃基或c1-c30的取代烃基;式t中所示杂环化合物het表示c4以上的杂环化合物或取代杂环化合物,x为杂原子,y为c或杂原子,n和m各自独立地为正整数。
13、作为本专利技术的一种优选方案,所述配位反应至少满足以下条件:反应温度为15-35℃,反应时间为0.5-2h;其中,所述配位反应于溶剂中进行,所述溶剂选自甲苯或正己烷;所述保护气选自氮气、氦气和氩气中的至少一种;在制备如所述式a1、所述式a2、所述式a3、所述式a4所示的pincer型配体稀土金属催化剂时,所述配体d、所述稀土三烷基配合物f用量的摩尔比为1:(1-1.1);在制备如所述式b1、所述式b2所示的pincer型配体稀土金属催化剂时,所述配体e、所述稀土三烷基配合物f用量的摩尔比为1:(1-1.1);在制备如所述式c1、所述式c2所示的pincer型配体稀土金属催化剂时,所述配体e、所述稀土三烷基配合物f用量的摩尔比为2:(1-1.1)。
14、作为本专利技术的一种优选方案,所述配体d的制备包括如下步骤:将邻氟芳香醛类化合物与杂环胺类化合物j1直接进行接触反应得到配体前体g;在氮气保护下,将芳香胺类与正丁基锂在第一溶剂中进行接触反应,反应结束后加入所述配体前体g进行反应,得到所述配体d;
15、所述配体e的制备包括如下步骤:将邻氟芳香醛类化合物与芳香胺类化合物直接进行接触反应得到配体前体h;在氮气保护下,杂环胺类化合物j2与正丁基锂在第二溶剂中进行接触反应,反应结束后加入所述配体前体h进行反应,得到所述配体e;
16、其中,所述配体前体g的结构如式g所示、所述配体前体h的结构如式h所示,所述邻氟芳香醛类化合物的结构如式i所示,所述杂环胺类的结构如式j1或式j2所示,所述芳香胺类的结构如式k所示;
17、
18、所述邻氟芳香醛类化合物与芳香胺类、杂环胺类化合物的用量摩尔比为1:1;
19、所述邻氟芳香醛类化合物与芳香胺类、杂环胺类化合物接触反应至少满足以下条件:反应条件为2h,反应过程中无溶剂反应;
20、所述芳香胺类与所述正丁基锂的用量摩尔比为1:1.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Pincer型配体稀土金属催化剂,其特征在于,所述Pincer型配体稀土金属催化剂的结构式如式A,式B或式C所示,
2.根据权利要求1所述的一种Pincer型配体稀土金属催化剂,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的一种Pincer型配体稀土金属催化剂,其特征在于,
4.一种Pincer型配体稀土金属催化剂的制备方法,其特征在于,如1-3任一项权利要求所示,所述制备方法包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种Pincer型配体稀土金属催化剂的制备方法,其特征在于,
6.根据权利要求4所述的一种Pincer型配体稀土金属催化剂的制备方法,其特征在于,
7.根据权利要求4所述的一种Pincer型配体稀土金属催化剂的制备方法,其特征在于,
8.一种Pincer型配体稀土金属催化剂的应用,其特征在于,如权利要求1-7任意一项权利要求所示,包括所述Pincer型配体稀土金属催化剂在制备如式N所示结构的伯胺硼烷类化合物或如式O所示结构的仲胺类化合物中的应用;
9.根据权利要求8所述的一
10.根据权利要求8所述的一种Pincer型配体稀土金属催化剂的应用,其特征在于,
...【技术特征摘要】
1.一种pincer型配体稀土金属催化剂,其特征在于,所述pincer型配体稀土金属催化剂的结构式如式a,式b或式c所示,
2.根据权利要求1所述的一种pincer型配体稀土金属催化剂,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的一种pincer型配体稀土金属催化剂,其特征在于,
4.一种pincer型配体稀土金属催化剂的制备方法,其特征在于,如1-3任一项权利要求所示,所述制备方法包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种pincer型配体稀土金属催化剂的制备方法,其特征在于,
6.根据权利要求4所述的一种p...
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