[发明专利]一种含双膦间碳硼烷配体的钯配合物及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种含双膦间碳硼烷配体的钯配合物及其制备与应用，钯配合物的制备方法包括以下步骤：1)将n‑BuLi溶液加入至间位碳硼烷溶液中，之后在室温下反应30‑60min；2)加入二苯基氯化磷，并在室温下反应3‑6h；3)加入PdCl₂，并在室温下反应3‑5h，经后处理即得到钯配合物；钯配合物用于催化卤代烃与二氧化碳反应合成羧酸。与现有技术相比，本发明合成工艺简单绿色，具有优良的选择性和较高产率；钯配合物具有稳定物理化学性质，以该钯配合物为催化剂，以卤代烃为底物，共同溶于甲苯中，常压下通入二氧化碳进行反应，即可高产率合成出相应的羧酸。

技术领域

本发明属于合成化学技术领域，涉及一种含双膦间碳硼烷配体的钯配合物及其制备与应用。

背景技术

碳硼烷(C₂B₁₀H₁₂)是一类具有特殊电子效应、大体积位阻并具有类芳香性的笼状化合物，其本身有较好的化学和热稳定性，因此被广泛应用在材料科学、药物化学和配位化学当中。基于碳硼烷配体的金属配合物通常稳定性都较好，因为碳硼烷笼的大位阻效应可以稳定住金属中心，因此种类繁多的功能化碳硼烷配体被合成出来并被进行了相关的反应性研究。

本发明开发出一种新型的含双膦间碳硼烷配体的钯配合物，实验结果表明该钯配合物可高效地催化卤代烃和二氧化碳反应制备羧酸，避免了使用对空气和水敏感的格氏试剂与二氧化碳反应，因而极大地降低了反应的苛刻程度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含双膦间碳硼烷配体的钯配合物及其制备与应用。本发明钯配合物的制备方法简单绿色，得到的二价钯配合物能高效催化卤代烃和二氧化碳反应制备羧酸，可催化底物种类较多，普适性好，催化效率高，副产物少，成本较低且产物易于分离，不会产生大量废渣。且钯配合物作为催化剂本身稳定性高，对空气和水均不敏感。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含双膦间碳硼烷配体的钯配合物，该钯配合物的结构式如下所示：

其中，“·”为硼氢键。

一种含双膦间碳硼烷配体的钯配合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将n-BuLi溶液加入至间位碳硼烷溶液中，之后在室温下反应30-60min；

2)加入二苯基氯化磷，并在室温下反应3-6h；

3)加入PdCl₂，并在室温下反应3-5h，经后处理即得到所述的钯配合物。

进一步地，步骤1)中，所述的n-BuLi溶液为n-BuLi(正丁基锂)的正己烷溶液，所述的间位碳硼烷溶液为间位碳硼烷(m-C₂B₁₀H₁₀)的四氢呋喃溶液。

进一步地，步骤1)具体为：

1-1)在-80℃至-75℃下，将n-BuLi溶液滴加至间位碳硼烷溶液中，之后继续搅拌25-35min；

1-2)升温至室温，并继续反应30-60min。

进一步地，步骤3)中，所述的后处理过程为：反应结束后静置过滤，减压抽干溶剂后得到粗产物，之后将粗产物进行柱层析分离。

进一步地，所述的柱层析分离过程中，洗脱剂为二氯甲烷与乙酸乙酯的混合溶剂，并且所述的二氯甲烷与乙酸乙酯的体积比为3-6:1。

进一步地，所述的n-BuLi、间位碳硼烷、二苯基氯化磷和PdCl₂的摩尔比为 (2.1-2.5):1:2:1。