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研究生: 朱皓民
Chu, Hao MIin
論文名稱: 低價屬釕之β-二酮亞胺、β-酮亞胺錯合物的反應性研究
Reactivity Study of Low-valent Ruthenium β-Diketiminates and β-Ketoiminate
指導教授: 蔡易州
Tsai, Yi-Chou
口試委員: 洪嘉呈
Horng, Jia Cherng
尤禎祥
Yu, J.-S.
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: 89
中文關鍵詞: 二酮亞胺酮亞胺一氧化氮釕金屬
外文關鍵詞: Diketiminates, Ketoiminate, nitrogenmonoxide, Ruthenium
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  • 中文摘要
    本篇論文研究釕的β-二酮亞胺以及β-酮亞胺等錯合物對於一氧化氮反應性的研究,希望可以了解一氧化氮還原成胺類過程中的反應機制。在室溫條件下,釕二價金屬β-酮亞胺錯合物Ru(Nacac)Dipp(Cl)(η6-p-cymene) (1) ((Nacac)Dipp = OC(Me)CHC(Me)NC6H3iPr2)與過量的一氧化氮進行反應,經由鑑定其產物得知一氧化氮與配基酮亞胺骨架上的碳鍵結,產生一個新的配基並形成了一個新穎的化合物Ru[κ2-ONCC(O)MeC(Me)N-2,6-iPr2C6H3](Cl)(η6-p-cymene) (2)。
    以β-二酮亞胺作為配基的釕金屬錯合物,Ru(Nacnac)Dep(Cl)(η6-p-cymene) (3) ((Nacnac)Dep = CH(C(Me)NC6H3Et2)2)、Ru(Nacnac)Dep(η6-p-cymene) (5)等錯合物與過量一氧化氮反應及其衍生物的研究。錯合物3與過量的一氧化氮進行反應可以得到Ru(Nacnac)Dep(NO)Cl2 (4),而錯合物5與一當量的一氧化氮反應可得產物為一個釕金屬配位有一個亞硝基的錯合物 [(μ-NO)[Ru(Nacnac)Dep]2 (6),當錯合物5與過量的一氧化氮反應,則可收集到化合物(μ-κ2:κ2-NO)(μ-OH)[Ru(Nacnac)Dep(NO)]2 (7),再將錯合物7與鉀石墨進行反應,還原可得單核帶負一價的釕二亞硝基錯合物{[K(18-crown-6)][Ru(Nacnac)Dep(NO)2]} (8),將錯合物8與2,6-二甲基吡啶‧硼氟酸反應,可分離出兩個產物,一個為有次硝酸配位在釕金屬上的雙釕錯合物{[μ-κ1:κ1-N(H)O:η2-N(H)O][Ru(Nacnac)Dep(NO)]}2 (9),另一個為有羥基和胺基配位在釕金屬上的雙釕金屬錯合物,{[μ-κ1:κ1-NH][Ru(Nacnac)Dep(NO)(OH)]}2 (10)。
    此外我們將錯合物3與錯合物5混合後與過量的一氧化氮反應可得Ru(Nacnac)Dep(NO)2(Cl) (11)。


    Abstract
    In this thesis, we studied the possible mechanism of NO reductase. By simplifying the conditions, we used β-diketiminate and β-ketoiminate as ligands to stabilize ruthenium complexes.
    We first synthesized the divalent complex Ru(Nacac)Dipp(Cl)(η6-p-cymene) (1) ((Nacac)Dipp = OC(Me)CHC(Me)N-2,6-iPr2C6H3) as a starting reactant to react with an excess amount of nitric oxide (NO), from which we obtained the complex Ru[κ2-ONCC(O)MeC(Me)N-2,6-iPr2C6H3](Cl)(η6-p-cymene) (2). In 2, a new ligand was formed from the attack of NO to the backbone of Nacac.
    We then studied the reactivity of β-diketiminate-supported ruthenium complexes. We prepared two compounds Ru(Nacnac)Dep(Cl)(η6-p-cymene) (3) ((Nacnac)Dep = CH(C(Me)NC6H3Et2)2) and Ru(Nacnac)Dep(η6-p-cymene) (5) and allowed them to react with excess amouns of NO. Complex 3 reacted with an excess amount of NO, from which the mononitrosyl ruthenium complex Ru(Nacnac)Dep(NO)Cl2 (4) was obtained. On the other hand, the reaction of 5 with one equivalent of NO led to the isolation of a binuclear complex, which has two bridging nitrosyl groups between two ruthenium, [(μ-NO)[Ru(Nacnac)Dep]2 (6). When 6 was reacted with one more equivalent of NO, the dinuclear complex (μ-κ2:κ2-NO)(μ-OH)[Ru(Nacnac)Dep(NO)]2 (7) was obtained, which features a side-on bound nitrosyl ligand. Subsequent KC8 reduction of 7 resulted in the formation of the mononuclear compound {[K(18-crown-6)][Ru(Nacnac)Dep(NO)2]} (8). Upon treatment of complex 8 with 2,6-dimethylpyridinium tetrafluoroborate, two unique compounds {[μ-κ1:κ1-N(H)O:η2-N(H)O][Ru(Nacnac)Dep(NO)]}2 (9), which consists of two hypernitrious acids as ligands bridging two ruthenium atoms and {[μ-κ1:κ1-NH][Ru(Nacnac)Dep(NO)(OH)]}2 (10) with two bridging imido and two terminal hydroxyl groups were isolated.
    Exposure of a mixture of 3 and 5 to an excess amouns of NO, the dinitrosyl complex Ru(Nacnac)Dep(NO)2(Cl)(11) was obtained.

    第一章 緒論 8 1-1 小分子活化反應 8 1-2 低配位數金屬錯合物 8 1-3 一氧化氮的活化 11 1-4 次硝酸(HNO)的介紹 15 第二章 釕之酮亞胺、二銅亞胺錯合物與一氧化氮反應性研究 17 2-1 前言 17 2-2 釕之β-酮亞胺錯合物與一氧化氮的反應性研究 21 2-2-1 錯合物Ru(Nacac)Dipp(Cl)(η6-p-cymene)的合成與研究 21 2-2-2 錯合物Ru[κ2-ONCC(O)MeC(Me)N-2,6-iPr2C6H3](Cl)(η6-p-cymene)(Cl) (η6-p-cymene)的合成與研究 23 2-2-3 β-酮亞胺基釕二價錯合物與一氧化氮的反應機構探討 26 2-3 釕之二酮亞胺錯合物與一氧化氮的反應性研究 27 2-3-1 錯合物Ru(Nacnac)Dep(NO)(Cl)2的合成與研究 27 2-3-2 錯合物Ru(Nacnac)Dep(η6-p-cymene)合成與研究 30 2-3-3 錯合物(μ-κ2:κ2-NO)(μ-NO)[Ru(Nacnac)Dep(NO)]2的合成與研究 31 2-3-4 錯合物[(μ-NO)(Ru(Nacnac)Dep]2合成與研究 34 2-3-5 錯合物{[K(18-crown-6)][Ru(Nacnac)Dep(NO)2]}的合成與研究 36 2-3-6 錯合物{[μ-κ1:κ1-N(H)O:η2-N(H)O][Ru(Nacnac)Dep(NO)]}2的合成與研究 39 2-3-7 錯合物{[μ-κ1:κ1-NH][Ru(Nacnac)Dep(NO)(OH)]}2的合成與研究 41 2-3-8 錯合物Ru(Nacnac)Dep(NO)2(Cl)的合成與研究 45 2-3-9 釕金屬錯合物與一氧化氮還原反應機制探討 48 2-4 結論 50 第三章 實驗步驟與晶體結構資料 52 3-1 一般操作 52 3-2 實驗使用儀器 52 3-3 實驗溶劑與藥品 53 3-3-1 溶劑 53 3-3-2 實驗藥品 54 3-4 實驗步驟 54 3-4-1 錯合物錯合物Ru(Nacac)Dipp(Cl)(η6-p-cymene)的合成 54 3-4-2 錯合物Ru[κ2-ONCC(O)MeC(Me)N-2,6-iPr2C6H3](Cl)(η6-p-cymene)的合成 55 3-4-3 錯合物Ru(Nacnac)Dep(Cl)(η6-p-cymene)的合成 57 3-4-4 錯合物Ru(Nacnac)Dep(NO)(Cl)2的合成 58 3-4-5 錯合物Ru(Nacnac)Dep(η6-p-cymene)的合成 59 3-4-6 錯合物 [(μ-NO)(Ru(Nacnac)Dep]2的合成 60 3-4-7 錯合物(μ-κ2:κ2-NO)(μ-NO)[Ru(Nacnac)Dep(NO)]2的合成 61 3-4-8 錯合物{[K(18-crown-6)][Ru(Nacnac)Dep(NO)2]}的合成 62 3-4-9 錯合物{[μ-κ1:κ1-N(H)O:η2-N(H)O][Ru(Nacnac)Dep(NO)]}2的合成 63 3-4-10 錯合物{[μ-κ1:κ1-NH][Ru(Nacnac)Dep(NO)(OH)]}2的合成 65 3-4-11 錯合物Ru(Nacnac)Dep(NO)2(Cl)的合成 66 3-5 晶體結構資料 67 3-5-1 錯合物Ru(Nacac)Dipp(Cl)(η6-p-cymene)的晶體資料 67 3-5-2 錯合物Ru[κ2-ONCC(O)MeC(Me)N-2,6-iPr2C6H3](Cl)(η6-p-cymene) 的晶體資料 68 3-5-3 錯合物(μ-NO)[(Ru(Nacnac)Dep(NO)]2的晶體資料 69 3-5-4 錯合物(μ-κ2:κ2-NO)(μ-NO)[Ru(Nacnac)Dep(NO)]2的晶體資料 70 3-5-5 錯合物{[K(18-crown-6)][Ru(Nacnac)Dep(NO)2]} 的晶體資料 71 3-5-6 錯合物{[μ-κ1:κ1-N(H)O:η2-N(H)O][Ru(Nacnac)Dep(NO)]}2 的晶體資料 73 3-5-7 錯合物{[μ-κ1:κ1-NH][Ru(Nacnac)Dep(NO)(OH)]}2 的晶體資料 74 3-5-8 錯合物Ru(Nacnac)Dep(NO)2(Cl) 的晶體資料 75 第四章 其他嘗試 76 1. 錯合物5與乙炔的反應 76 2. 錯合物3與WCl6的反應 76 3. 錯合物1與KC8反應 76 4. 錯合物16與一氧化氮的反應 77 5. 錯合物6與PMe3的反應 77 6. 錯合物8與氫氣的反應 78 7. 錯合物8與氫氣的反應 78 8. 錯合物8與氫氣的反應 78 9. Ru(Nacnac)Dipp(η6-p-cymene)(17)與過量一氧化氮的反應 79 10. 錯合物5與錯合物7的反應 79 11. 錯合物8與AgCl的反應 79 12. 錯合物7的照光反應 80 13. 錯合物8與MeI的反應 80 14. 錯合物8與MeI的反應 80 15. 錯合物8與AlMe3的反應 80 16. 錯合物8與BCl2Ph的反應 81 17. 錯合物8與EtI的反應 81 18. 錯合物4與1,1,1,3,3,3-六氟異丙醇鈉 82 第五章 參考資料 84

    1. Reithofer, M. R.; Muller, P.; Schrock, R. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8349-8385.
    2. Smith, J.M.; Sadique, A.R.; Cundari, T. R.; Rodgers, K. R.; Lukat-Rodgers, G.; Lachicotte, R. J.; Falschenriem, C.J.; Vela, J.; Holland, P.L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 756-769.
    3. Kirn,J.; Rees, D. C. Nature 1992, 360, 553-560.
    4. Laplaza, C. E.; Cummins, C. C. Science 1995, 268, 861-863.
    5. (a) Richeson, D. S.; Mitchell J. F.; Theopold, K. H.; Organometallics 1989, 8, 2570; (b) MacAdams, L. A.; Kim, W.-K.; Liable-Sands, L.M.; Guzei, I. A.; Rheingold A. L.; Theopold, K. H. Organolmetallic 2002, 21, 952; (c) Kim, W.-K.; Fevola, M. J.; Liable-Sands, L.M.; Rheingold, A. L. and Theopold, K.H. Organometallics 1998, 17,4541;(d) MacAdams, L. A.; Buffone, G.P.; Incarvito, C.D.; Rheingold, A.L.; Theopold, K.H. J.Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1082.
    6. (a)Bourget-Merle, L. ; Lappert, M. F. and Severn J. R. Chem. Rev. 2002, 102, 3031; (b) Piers, W. E.; D.J. H. Emslie, D.J.E. Coord. Chem. Rev. 2002, 233-234, 131.
    7. (a) Hayes, P. G.; Piers, W. E. Lee, L. W. L. K. M. Knight, M. Parvez, M.; Elsegood, R. J.; Clegg, W. Organometallics 2001, 20, 2533; (b) Hayes, P. G.; Piers, W.E.; Parvez, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5622; (c) Hayes, P. G.; Piers, W. E.; McDonald, R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2132.
    8. (a) Gibson, V. C.; Newton, C.; Redshaw, C.; Solan, G. A.; White, A. J. P.; Williams, D. J.; Maddox, P. J. Chem. Commun. 1998, 1651; (b) Gibson, V. C.; Newton, C.; Redshaw, C.; Solan, G. A.; A.J. P.; Williams, D. J. eur. J. Inorg. Chem. 2001, 1895; (c) Radzewich, C. E.; I. A. Guzei, I. A.; Jordan, R. F. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8673.
    9. (a) Cheng, M.; Ovitt, T, M; Justad P. D.; Coates, G. W. Polym. Prepr. 1999, 40, 542; (b) Cheng, M.; Attygalle, A. B.; Lobkovsky E. B; Coates, G. W. J. Am. Chem. 1999, 121, 11583; (c) Cheng, M.; Darling, N. A.; Lobkovcsky E. B.; Coates, G. B. Chem. Commun. 2000, 2007; (d) Allen, S. D.; Moore, D. R.; Lobkovsky, E. B.; Coates, G. B. J. Am. Chem. Soc. 2002,124, 14284; (e) L.R.Rieth; Lobkovsky E. B ; Coates, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 15239. (f) Moore, D. R.; Cheng, M.; Lobkvosky, E. B.; Coates, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11911; (g) Cheng, M.; Moore, D. R.; Reczek, J. J.; Chamberlain, B. M. E.B.; Lobkovsky, E. B.; Coates, G. B. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8738.
    10. Basuli, F.; Bailey, B. C.; Tomaszewski, J.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J. J. Am. Che,. Soc. 2003, 125, 6052; (b) Basuli, F.; Bailey, B. C.; Watson, L. A.; Tomaszewski, J.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J. Organometallics 2005, 24, 1886; (c) Basuli, F.; Bailey, B. C.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J. Organnometallics, 2005, 25, 3963; (d)Basuli, F.; Kilgore, U. J.; Hu, X.; Meter, K.; Pink , M.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J. Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 3156; (e) Bailey, B. C.; Basuli, F.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J. Organometallics, 2006, 25, 3963; (f) Scott, J.; fan, H.; Wicker, B. G.; Fout, A. R.; Bail, M.-H.; Mindiola, D. J. J. Am. Chem.. Soc. 2008, 130, 14438.
    11. (a) Basuli, F. ; Bailey, B. C.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J. Chem. Commun. 2003, 1554; (b) Basuli, F.; Clark, R. L; Bailey, B. C.; Browm, D. Huffman, J.C.; Mindiola, D. J. Chem. Commun., 2005, 2250; (c) Bailey, B. C.; Basuli, F.; Huffman, J. C.; Mindiola, D. J. Organometallics, 2006, 25, 2725.
    12. (a) Basuli, F.; Bailey, B. C.; Brown, D.; Tomaszewski, J.; Huffman, J. C.; Baik M.-H.; Mindiola, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10506; (b) Adhikari, D. ; Basuli, F.; Orlando, J. H.; Gao, X.; Huffman, J.C.; Pink, M. ; Mindiola, D. J. Organometallic, 2009, 28, 4115.
    13. (a) Holland, P. L.; Cundari, T. R.; Perezz, L. L.; Eckert N. A.; Lachicotte, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14416; (b) Neculai, D.; Neculai, A. M.; Roesky, H. W.; Herbst-Irmer, R.; Walfort B; Stakle, D. Dalton Trans., 2003, 2831; (c) Dai, X.; Kapoor, P.; Warren, T.H. J. Am. Chen. Soc. 2004, 126,4798; (d) Kogut, E.; Wiencko, L.; Zhang, L.; Cordeau L. E. D.; Warren, T. H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11248; (e) Tsai, Y-.C.; Wang, P.-Y.; Chen S. – A.; Chen S.-A.; Chen, J.-M. Chem. Commun. 2008,205; (g Monillas, W. H.; Yap, G. P. A.; MacAdams, L. A.; Theopold, K.H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,8090; (h) Monillas, W. H.; Tap G. P. A.; Theoplod, K. H. Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 6692.
    14. Palmer, R. M. J.; Ferrige, A. G.; Moncada, S. Nature 1987, 327, 524.
    15. Koshland, D. E. Science 1992, 258, 1861.
    16. Stamler, J. S.; Singel, D. J.; Loscalzo, J. Science 1992, 258,1898
    17. McCleverty, J. A. Chem. Rev. 2004, 104, 403-418.
    18. (a) Ye, R. W.; Averill, B. A.; Tiedje, J. M. Appl. Environ. Microbiol 1994, 60, 1053 (b) Berk, B. C; Ferguson, S. J.; Moir, J. W. B. ; Richardson, D. J. Biochim. Biophys. Acta 1995, 1232, 97.
    19. Averill, B. A. Chem. Rev. 1996, 96,2951.
    20. Wasserm I. M.; Vries, S. D.; Moenne-Loccoz, P.; Schroder, I.; Karlin, K. D. Chem. Rev. 2002, 102, 1201.
    21. Hayton, T. W.; Legzdins, P.; Sharp, W. B. Chem. Rev. 2002, 102, 935.
    22. (a) Weiner, W. P.; White, M. A.; Bergman, R. G. J.Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3612 (b) Weiner, W. P.; Bergman, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3922 (c) Lin, S.-H.; Peng, S.-M; Liu, R.-S. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1992, 615 (d) Lin, S. H.; Lee, G. H.; Peng, S. M.; Liu, R. S. Organometallics 1993, 12, 2591.
    23. (a) Franz, K. J.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9034 (b) Franz, K. J.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10504 (c) Ruggiero, C. E.; Carrier, S. M.; Tolman, W. B. Angew. Chem. Int. Ed. 1994, 33, 895 (d) Schneider J.L.; Carrier, S. M.; Ruggerio, C.E.; Young, V. G.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11408 (e) Ruggerio, C. E.; Carrier, S.M.; Antholine, W. E.; Whittaker, J. W.; Cramer, C. J.;Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 11285 (f) Tolman, W. B. Adv. Chem. Ser. 1995, 246, 195.
    24. (a) Crease, A. E.; Legzdins, P. J. Chem. Soc, Dalton Trans. 1973, 1501 (b)Crease, A. E.; Legzdins, P. J. cje,. Soc. Chem. Commun. 1972, 268.
    25. (a) Gibson, C.P.; Bem, D. S.; Falloon, S. B.; Hitchens, T. K.; Cortopassi, J. E. Organometallics 1992, 11, 1742 (b) Odom, A. L.; Cummins, C. C.; Protasiewicz, J.D. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6613 (c) Legzdins, P.; Retting, S. J.; Sayers, S. F. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 12105.
    26. Andres, V.-T.; Andreas, J. B. Microbiology, 2016, 29, 1-8.
    27. Claudia, K.; Julian, A. R.; Sebastian, D.; Serena, D.; Franc, M. J Am. Chem. Soc. 2016, 138 (25), 7888-7898
    28. Augsto, C. H. D. S.; Juraze, L. F. D. S.; Douglas, W. F. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2016, 45, 4907.
    29. Andrea, C. M.; Sara, E. B.; Jose, A. O. J. Inorg. Bio. 2013, 118, 108-114.
    30. Fabio, D.; Damian, E. B.; Juan P.; Sebastián, A. S.; Marcelo, A. M.; Acc. Chem.Res. 2014, 47, 2907-2916.
    31. Nagabhushanam, K.; Sergey, L.; Md. H. R.; Michael, D. R.; Inorg. Chem. 2016, 55, 2070-2075.
    32. 林冠銘 國立清華大學化學研究所碩士論文 2008
    33. Man, W.-L.; Tang, T.-M.; Wong, T.-W.; Lau, T.-C.; Peng, S.-M.; Wong, W.-T. J. Am. Chem. Soc. 2003, 126, 478.
    34. 林怡慶 國立清華大學化學研究所碩士論文 2010
    35. 謝昌呈 國立清華大學化學研究所碩士論文 2013
    36. M. Angeles Alvarez, M. Esther García,; Daniel G.-V.; Miguel A. R.; Adrián T. Inorg. Chem. 2015. 54, 10536-10538.

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