配体非氧化无受体脱氢新策略:钌(II)亚胺配合物的创新合成

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Inorganic Chemistry Communications 4.4

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  研究人员针对传统预合成亚胺配体易分解的问题,首次利用配体非氧化无受体脱氢(non-oxidative acceptorless dehydrogenation)策略,在钌(II)配合物平台上实现次级胺配体L1向亚胺配体的转化,成功合成结构明确的钌(II)亚胺配合物1,并通过NMR证实中间体1-A的存在。该研究为金属配合物合成提供了原子经济性新路径。

  

在金属有机化学领域,过渡金属催化的脱氢反应长期以来是构建不饱和化合物的核心策略。传统方法依赖预合成的亚胺配体与金属前驱体直接配位,但这类配体对水分敏感且储存困难,严重制约其应用。更棘手的是,现有金属配合物合成中的脱氢过程多需外加氧化剂,不仅产生环境负担,还可能导致金属中心价态变化。近年来,无受体脱氢(acceptorless dehydrogenation)技术因其原子经济性崭露头角,但该策略此前从未应用于金属配合物中配体的直接转化。

针对这一空白,来自Vellore Institute of Technology的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表突破性成果。研究人员以三齿N-杂环配体N-(吡啶-2-基甲基)喹啉-8-胺(L1)为模型,通过钌(II)配合物平台首次实现配体非氧化无受体脱氢,成功制备钌(II)亚胺配合物1。研究采用核磁共振(NMR)追踪反应进程,捕获到关键中间体钌(II)胺物种1-A,并通过单晶X射线衍射(SC-XRD)确证产物结构。

Result and Discussion
研究始于三齿配体L1的合成优化,通过8-氨基喹啉与2-氯甲基吡啶在K2CO3/KI体系中的亲核取代反应获得。当L1与RuCl2(PPh3)3在非氧化条件下反应时,意外发现配体中的-CH2-NH-单元直接脱氢形成C=N键,生成钌(II)亚胺配合物1。NMR监测显示,反应过程中先形成钌(II)胺中间体1-A,随后通过β-氢消除完成脱氢。

Materials
实验采用商业试剂和自制的RuCl2(PPh3)3,所有溶剂经蒸馏纯化。结构解析依赖CCDC 2445255收录的晶体学数据,证实亚胺配体与钌中心形成稳定的六元螯合环。

这项研究开创性地将无受体脱氢策略拓展至金属配合物合成领域,其重要意义体现在三方面:首先,规避了亚胺配体预合成的不稳定性问题;其次,反应无需氧化剂,符合绿色化学原则;最后,中间体捕获机制为设计新型脱氢催化剂提供新思路。论文通讯作者Arup Sinha指出,该策略可推广至其他过渡金属体系,为功能配合物的构建开辟全新途径。Neppoliyan Kannan等研究者特别强调,这种"配体内脱氢"模式可能发展成通用的金属配合物合成方法论。

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