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研究生: 江騏光
Jiang, Chi Kuang
論文名稱: 低配位多金屬錯合物的合成
Synthesis of Low - Coordinate Multi-nuclear Complexes
指導教授: 洪嘉呈
Horng, Jia Cherng
口試委員: 蔡易州
Tsai, Yi Chou
尤禎祥
Yu, Jen Shiang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 多金屬錯合物
外文關鍵詞: Multi-nuclear Complexes
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  • 本篇論文主要是研究低配位、低價數之雙核鎳金屬錯合物以及研究低配位之擴展的金屬鏈的合成(EMACs)。第一部分為雙核鎳錯合物, 有鑑於2009及2013年本實驗室成功利用苯上2,6位取代基為雙異丙基及苯上2,6位取代基為雙甲基的雙氮基脒配基合成出了[Ni(µ-κ2-HC(NDipp)2]2 (Dipp = 2,6-diisopropylphenyl)及[Ni(µ-κ2-HC(NDmp)2]2 (Dmp = 2,6-dimethylphenyl),在此我們目標為合成以不對稱的雙氮基脒為配基的雙合鎳金屬錯合物,將取代基改為雙甲基和雙異丙基,合成出一系列的雙核鎳金屬錯合物。利用Li[HC(NDipp)(NDmp)]與2當量的碘化鎳反應可得到錯合物[Li(THF)4][Ni2I2(µ-I)2(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp))] (1) ; 而與0.5當量的碘化鎳反應可得到三片配基橋接在兩個鎳金屬上的雙鎳錯合物Ni2[(µ-κ2-HC(NDipp) (NDmp)]3 (3) 和 兩片配基橋接在一個鎳金屬上的單核鎳錯合物Ni[(κ2-HC(NDipp) (NDmp)]2 (4)。若將錯合物1與4當量的鉀石墨反應應可得到[Ni(THF)(µ-κ2-HC (NDipp)(NDmp)]2 (4),錯合物5也可由1與1當量的Li[HC(NDipp)(NDmp)]與4當量的鉀石墨還原而得到,此法的產率會比錯合物1直接還原來得高。
    第二部分為低配位之擴展的金屬鏈的研究,本實驗室成功的以2,6-bis(2,6-diisopropylphenyl)-4-methylpyridine為配基(簡稱N2NDipp),合成出一系列多金屬中心錯合物。大部分的分子導線的例子都是以風車形結構為主,本實驗室合成2,7-bis(2,6-diisopropylphenyl)-1,8-naphthyridine配基(在此簡稱N2N2Dipp),目標是想將配基的立體阻礙增加,想合成一系列低配位的多金屬錯合物。利用LiN2N2Dipp和兩當量的碘化銅反應可以得到錯合物Cu4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (6);與兩當量的氯化鍺反應可以得到錯合物GeCl2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (8);而與一當量的醋酸釕反應可以得到錯合物Ru4(THF)2(OAc)4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (9)。將錯合物9與兩當量的雙(三苯基正膦基)氯化銨(PPNCl)反應可以得到錯合物Ru2Cl4[μ-η2-2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (10)。


    Treatment of the lithiated amidinato ligand Li[HC(NDipp)(NDmp)] (Dipp = 2,6-diisopropylphenyl, Dmp = 2,6-dimethylphenyl) with 2 equiv of NiI2 afforded the dinickel complex [Li(THF)4][Ni2I2(µ-I)2(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp))] (1). However, reaction of the lithiated amidinate Li[HC(NDmp)2] ligand with 0.5 equiv of NiI2 resulted in the formation of the lantern-type dinuclear complex, Ni2[µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)]3 (3) and the mononuclear complex Ni[κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (4). Subsequent KC8 reduction of 1 resulted in the isolation of the dinickel bisamidinate compound [Ni(THF)(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (5). Compound 5 can be alternatively prepared from the reaction of 1 with 1 equiv of Li[HC(NDipp)(NDmp)] followed by 4 equiv of KC8. The latter route produced 5 with a better yield.
    In the second part, we focused on the study of extended metal atom chains (EMACs). Treatment of the Li[N2N2Dipp] (N2N2=2,7-bis(2,6-diisopropylphenyl)-1,8-naphthyridine) with 2 equiv of CuI afforded the tetracopper complex Cu4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (6). However, reaction of the Li[N2N2Dipp] with 2 equiv of GeCl2∙dioxane afforded the digermanium complex GeCl2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (8), where the amido groups were protonated.
    Addition of the Li[N2N2Dipp] to 1 equiv of Ru(OAc)4Cl produced the tetraruthenium complex Ru4(THF)2(OAc)4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (9). Subsequent addition of 2 equiv of [PPN]Cl to 9 led to the formation of the diruthenium complex Ru2Cl4[μ-η2-2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (10), where the amido groups were protonated as well.

    中文摘要 I Abstract III 謝誌 V 第一章. 緒論 1 1-1. 前言 1 1-2. 小分子的活化反應 2 1-3. 低配位的雙核錯合物 4 1-4. 雙核鎳金屬錯合物 5 1-5. 重主族元素的特性 12 第二章. 低配位雙核鎳金屬錯合物之合成探討 13 2-1. 前言 13 2-2. 不對稱雙氮基脒為配基之低配位雙核鎳錯合物的合成與研究 15 2-2-1. 錯合物[Li(THF)4][Ni2I2(µ-I)2(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp))] (1)及錯合物[PPN][NiI3(HC(NDipp)(NDmp)] (2)的合成及鑑定 15 2-2-2. 錯合物Ni2[(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)]3 (3)及錯合物Ni [(κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (4)的合成及鑑定 17 2-2-3. 錯合物 [Ni(THF)(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (5)的合成及鑑定 19 2-3. 結論 23 第三章. 擴展的金屬鏈之研究與合成 28 3-1. 前言 28 3-1-1. 擴展的金屬鏈(Extented Metal Atom Chains,EMAC) 28 3-1-2. 研究方向以及配基的設計 31 3-2. 含二胺基萘啶為配基之低配位多金屬錯合物的合成與研究 33 3-2-1. 錯合物Cu4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (6)的合成及鑑定 33 3-2-2. 錯合物Cu4[µ-κ4-(2,7-(NTipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (7)的合成及鑑定 36 3-2-3. 錯合物GeCl2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (8)的合成及鑑定 38 3-2-4. 錯合物Ru4(THF)2(OAc)4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (9)的合成及鑑定 40 3-2-5. 錯合物Ru2Cl4[μ-κ2-2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (10)的合成及鑑定 41 3-3. 結論 44 第四章. 其他嘗試 46 4-1-1. 錯合物Ni(COD)(PPh2HCNDipp)2 (11)的合成及鑑定 46 4-1-2. 錯合物NiI(κ2-(2,6-(NDipp)-4-methylpyridine) (12)的合成及鑑定 47 4-1-3. 錯合物Ni2(μ-O)(OAc)2(HOAc)2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (13)的合成及鑑定 49 第五章. 實驗步驟與晶體結構資料 51 5-1. 實驗使用儀器暨一般操作 51 5-2. 實驗藥品及溶劑 52 5-3. 實驗步驟 53 5-3-1. 錯合物[Li(THF)4][Ni2I2(µ-I)2(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)] (1)的合成 53 5-3-2. 錯合物[PPN][NiI3(HC(NDipp)(NDmp)] (2)的合成 54 5-3-3. 錯合物Ni2[(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)]3 (3)的合成 55 5-3-4. 錯合物Ni [κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (4)的合成 56 5-3-5. 錯合物[Ni(THF)(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (5)的合成 57 5-3-6. 錯合物Cu4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (6)的合成 58 5-3-7. 錯合物Cu4[µ-κ4-(2,7-(NTipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (7)的合成 59 5-3-8. 錯合物GeCl2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (8)的合成 60 5-3-9. 錯合物Ru4(THF)2(OAc)4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (9)的合成 61 5-3-10. 錯合物Ru2Cl4[μ-η2-2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (10)的合成 62 5-3-11. 錯合物Ni(COD)(PPh2 HCNDipp)2 (11)的合成 63 5-3-12. 錯合物NiI(κ2-(2,6-(NDipp)-4-methylpyridine) (12)的合成 64 5-3-13. 錯合物Ni2(μ-O)(OAc)2(HOAc)2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (13)的合成 65 5-4. 晶體結構數據 66 5-4-1. 錯合物[PPN][NiI3(HC(NDipp)(NDmp)] (2)的晶體資料 66 5-4-2. 錯合物Ni[κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (3)的晶體資料 67 5-4-3. 錯合物 [Ni(THF)(µ-κ2-HC(NDipp)(NDmp)]2 (4)的晶體資料 68 5-4-4. 錯合物Cu4[µ-κ4-(2,7-(NDipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (6)的晶體資料 69 5-4-5. 錯合物Cu4[µ-κ4-(2,7-(NTipp)2-1,8-naphthyridine)]2 (7)的晶體資料 70 5-4-6. 錯合物GeCl2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (8)的晶體資料 71 5-4-7. 錯合物Ru2Cl4[μ-η2-2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (10)的晶體資料 72 5-4-8. 錯合物Ni(COD)(PPh2 HCNDipp)2 (11)的晶體資料 73 5-4-9. 錯合物NiI(κ2-(2,6-(NDipp)-4-methylpyridine) (12)的晶體資料 74 5-4-10. 錯合物Ni2(μ-O)(OAc)2(HOAc)2[2,7-(HNDipp)2-1,8-naphthyridine]2 (13)的晶體資料 75 第六章. 參考文獻 76

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