[发明专利]N-杂环卡宾钌络合物及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种如式(Ⅰ)所示的N‑杂环卡宾钌络合物：其中，X为氧或硫；L选自R₁、R₂分别独立地选自氟、氯、溴、碘、RCOO‑，R为C₁‑C₈烷基；R₃选自C₁‑C₈烷基，C₁‑C₈烷氧基、取代或未取代的C₃‑C₈环烷基、取代或未取代的C₃‑C₈杂环基、取代或未取代的C₆‑C₁₅芳基、取代或未取代的C₆‑C₁₅杂芳基；R₄、R₅、R₆、R₇分别独立地选自氢、氟、氯、溴、碘、硝基、氰基、C₁‑C₈烷基，C₁‑C₈烷氧基、取代或未取代的C₃‑C₈环烷基、取代或未取代的C₃‑C₈杂环基、取代或未取代的C₆‑C₁₅芳基、取代或未取代的C₆‑C₁₅杂芳基、酰胺基、磺酰胺基。本发明的络合物用于烯烃复分解反应，具有用量低，操作简单、收率高、成本低等优点，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及烯烃复分解反应中催化剂制备的技术领域，更具体地涉及到一种N-杂环卡宾钌络合物及其制备方法和用途。

背景技术

烯烃复分解反应是指由金属烯烃络合物(又称金属卡宾)催化的不饱和碳碳双键或者三键之间的碳架重排反应，该反应主要分为以下4大类：(1)开环复分解聚合反应(Ring-opening metathesis polymerization，ROMP)；(2)关环复分解反应(Ring-closingmetathesis，RCM)；(3)交叉复分解反应(Cross metathesis，CM)；(4)开环交叉复分解反应(Ring-opening cross metathesis， ROCM)。

作为烯烃复分解反应关键因素的催化剂，其发展主要分为两个阶段：第一阶段为20世纪50 年代至20世纪60年代中期，这段时间的烯烃复分解催化剂的结构式不明确的，主要由过度金属盐与主族烷基试剂或固体支撑底物混合而成，这类催化剂的优点是成本低、易合成、便于工业应用，缺点是寿命短、易产生副反应、对空气、水汽和体系中的杂质特别敏感，一般需要强路易斯酸等化合物作为助催化剂；第二阶段为20世纪60年代中期至今，这段时间的烯烃复分解催化剂的结构是明确的，这段时期催化剂的研究主要集中在过渡金属Ti、Ta、W、Mo、Ru、Os等的络合物上，主要的催化体系为W、Mo、Ru，其中以Ru最为突出。这是因为钨卡宾催化剂虽然催化活性很高，但稳定性较差，对空气、水敏感，且与底物官能团的兼容性很差；钼卡宾催化剂的催化活性很高，对空气、水和底物中的羰基、羟基等官能团敏感；而钌的亲氧性低，对大量极化的官能团表现出很好的稳定性，且钌卡宾催化剂对空气、水、底物中的官能团具有较好的兼容性，故钌卡宾催化剂的应用较钨、钼更为广泛。

但是，目前的钌催化剂催化烯烃复分解反应存在以下问题：

(1)目标产物产率低，在制备目标产物时不能够充分利用原料，造成资源上的浪费；

(2)钌催化剂的用量大，容易导致目标产物中金属含量超标，一方面增加后续目标产物的处理工作，影响目标产物的生产效率；另一方面催化剂用量大、产物处理周期较长增加了生产成本。