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综述:钒-氨基酚盐:钒前体的控制及配体取代基对其合成与催化性能的影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月10日 来源:European Journal of Inorganic Chemistry 2
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本综述系统探讨了氨基酚盐配体与不同钒前体反应合成多种氧化态(+II至+V)钒配合物的策略,重点分析了配体苯环取代基的电子效应和空间效应对结构调控的关键作用,并评述了该类配合物在有机转化催化(如氧化、碳-碳键形成)中的高效应用,为设计新型钒基催化剂提供了理论依据。
本综述系统介绍了氨基酚盐配体的分类、其与不同钒前体的反应特性,以及由此制备的多种氧化态钒配合物的反应活性和在有机转化中的催化应用。配体取代基的电子效应和空间位阻与钒前体的选择共同决定了配合物的结构与功能。
氨基酚配体与钒前体反应时,配体苯环上取代基的电子性质和空间效应显著影响配合物的合成路径及最终结构,从而实现了从+II到+V多种氧化态钒配合物的可控合成。这些配合物在多种有机反应中展现出优异的催化性能。本文按配体配位功能及钒氧化态对已报道配合物进行分类,总结了反应条件与取代基效应对结构的影响,并系统评述了其催化应用。
氨基酚类配体(如N-(2-羟基苯基)水杨醛亚胺)可通过O、N原子与钒中心螯合,形成稳定的五元或六元环结构。钒前体的选择(如VCl3、VO(acac)2或VIVO2+盐)直接决定产物氧化态:例如VIIICl3与三齿氨基酚配体反应常得到VIVO配合物,而使用VII/VIII还原性前体则可获得+III或+II氧化态配合物。配体苯环上的供电子基(如–OCH3)或吸电子基(如–NO2)通过改变酚氧原子的电子密度影响V–O键强度及金属中心Lewis酸性;大位阻取代基(如叔丁基)则通过空间屏蔽作用调控配体配位模式与二聚倾向,例如2,4-二叔丁基取代可抑制二聚体形成,促进单核活性物种生成。
钒-氨基酚配合物在氧原子转移(如磺化氧化、烯烃环氧化)、碳-碳键构建(如醛的氰硅化)及仿生氧化反应中表现出高活性和选择性。VVO配合物因其高价态易参与氧转移循环,例如在H2O2存在下催化硫醚不对称氧化为亚砜;VIVO物种则可通过单电子转移机制促进酚类氧化偶联。配体取代基通过调节钒中心电子密度影响催化效率:供电子基提升氧转移速率,而手性取代基(如手性胺基)可诱导对映选择性转化。
钒-氨基酚配合物的多样性源于前体与配体取代基的协同控制,其催化性能与氧化态、配体场效应紧密相关。未来研究需聚焦于手性配体设计、反应机理原位表征及绿色催化体系开发,以拓展其在合成化学与仿生催化中的应用潜力。
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