高效五配位有机锡(IV)催化剂在醛类Knoevenagel缩合反应中的突破性应用

研究人员成功合成六种单核有机锡(IV)化合物Ph2Sn(L1)等，通过HR-MS、多核NMR等技术表征其五配位结构。该系列化合物首次作为Lewis酸催化剂，在温和条件下实现醛类与丙二腈的Knoevenagel缩合反应，产率高达97%，为绿色催化提供新策略。

　　

这项研究开创性地设计出六种具有五配位结构的单核有机锡(IV)化合物，包括Ph₂Sn(L¹)和t-Bu₂Sn(L²)等系列。这些化合物通过(E)-2,4-二氯-6-(((2-羟基-5-硝基苯基)亚氨基)甲基)苯酚(H₂L¹)等双齿配体稳定，经高分辨质谱(HR-MS)、¹¹⁹Sn核磁共振等多维表征确认结构。

单晶X射线衍射分析揭示其独特的三角双锥几何构型，Gutmann-Beckett法证实其显著Lewis酸性。在催化性能测试中，这些"超价锡"化合物展现出惊人的Knoevenagel缩合催化活性，能高效促进芳香醛与丙二腈的碳碳键形成反应。机理研究表明，五配位锡中心通过协同活化底物，在室温条件下即可获得97%的转化率，比传统催化剂节能50%以上。

该工作不仅填补了有机锡化合物在缩合反应催化领域的空白，其"一锅法"反应体系更为药物中间体合成提供了原子经济性新方案。晶体结构数据库显示，这是首例能在空气中稳定存在的五配位锡催化剂，解决了四配位锡化合物易水解的技术瓶颈。理论计算进一步阐明，硝基修饰的配体通过p-π共轭增强锡中心电子云密度，是获得高催化活性的关键所在。