摘 要:原位合成反應(yīng)作為一種新型的合成方法,可以得到常規(guī)條件下不易得到的一些產(chǎn)物,因此被研究工作者高度重視。同時這一合成方法是一種環(huán)境友好型合成方法,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了有機化學、無機化學和配位化學等研究領(lǐng)域。原位合成反應(yīng)為配位化學的合成提供了新的思路和新的方法。
關(guān)鍵詞:原位合成反應(yīng);配位聚合物;有機化學;配位化學
1 概述
原位合成反應(yīng)在有機合成和配位聚合物的研究中具有非常突出的應(yīng)用前景。這種反應(yīng)液被廣泛應(yīng)用到了水熱溶劑熱的合成中,目前為止在水熱中的原位合成反應(yīng)類型非常有限,這既是對水熱原位合成反應(yīng)的挑戰(zhàn),同時也給這種合成方法更為廣大的發(fā)展空間。隨著合成條件和表征手段的日益完善以及不斷提高,將會有更多的原位合成反應(yīng)被發(fā)現(xiàn),這些研究成果將促進有機化學和配位化學的進一步發(fā)展。
1998年,Li等人發(fā)現(xiàn)了一種新型的原位合成反應(yīng)方法既水熱法[1]。他們將CuCl2和CuBr2分別同2,2-二吡啶胺進行配位,反應(yīng)產(chǎn)物得到了兩種黃色的晶體。通過單晶X射線解析,在這兩個化合物結(jié)構(gòu)中有機配體并非反應(yīng)初始的原料而是變成了dpiz分子。通過這一現(xiàn)象研究者認為在這個反應(yīng)體系中發(fā)生了原位合成反應(yīng)。這個反應(yīng)的出現(xiàn)對水熱合成原位反應(yīng)是一個很大的鼓舞,新穎的水熱原位合成反應(yīng)不斷地被報道出來。已經(jīng)報道的原位合成反應(yīng)中,最主要的是環(huán)加成反應(yīng),烷基化反應(yīng),脫硫反應(yīng)等2,圖1中列出了幾種典型的有機原位反應(yīng)。
2 原位反應(yīng)的優(yōu)點
原位反應(yīng)之所以被廣泛的重視,還是因為這一反應(yīng)具有普通有機反應(yīng)所不具備的特點。傳統(tǒng)的有機合成反應(yīng),大多數(shù)是采取有機溶劑的回流方法,這種方法在制備化合物時可以得到較純凈的產(chǎn)物,但是這種方法在合成中會使用到大量的有毒性的有機溶劑,會對研究工作者的身體和周圍的環(huán)境造成傷害和污染。相對來說原位合成反應(yīng)就可以克服這一點,反應(yīng)是在一個密封的體系內(nèi)進行的,可以將對環(huán)境污染降低,同時在進行配位反應(yīng)的時候,反應(yīng)體系內(nèi)新生成的產(chǎn)物反應(yīng)活性較高,更有利于得到結(jié)構(gòu)新穎的配位聚合物。
綜上所述,原位有機反應(yīng)相對于傳統(tǒng)有機合成反應(yīng)具有兩方面的主要優(yōu)點:(1)反應(yīng)安全性高;(2)產(chǎn)物的反應(yīng)活性高。
3 原位反應(yīng)的類型
常見的原位反應(yīng)有鹵化反應(yīng)、脫硫反應(yīng)、烷基化反應(yīng)和環(huán)加成反應(yīng)等,下面列舉幾例比較典型的這類反應(yīng)。
(1)鹵化反應(yīng):如圖1所示的第一個有機原位反應(yīng)就是一例鹵化反應(yīng),在配位聚合物的合成反應(yīng)中這一反應(yīng)經(jīng)常被發(fā)現(xiàn),當有鹵素存在的反應(yīng)體系,這一反應(yīng)的活性很高。
(2)烷基化反應(yīng):烷基化反應(yīng)在醇溶液的反應(yīng)體系中存在的較多。這類反應(yīng)的反應(yīng)機理可以分兩步來理解,首先,在鹵素離子的作用下,發(fā)生取代反應(yīng)生成得到了鹵代烷,接著鹵代烷進攻有機分子中的氮原子,進而發(fā)生了烷基化反應(yīng)。因此烷基化反應(yīng)的一般被看成是分兩步進行的。
在水熱溶劑熱合成中,越來越多類型的有機原位反應(yīng)被報道,這類反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)促進了有機化學和配位化學的進一步發(fā)展。
4 結(jié)束語
原位合成反應(yīng)作為一種新型的合成方法,可以得到常規(guī)條件下不易得到的一些產(chǎn)物,是一種環(huán)境友好型合成方法。這一研究方法被廣泛應(yīng)用到了有機化學、無機化學和配位化學等研究領(lǐng)域。
參考文獻
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作者簡介:辛丙靖(1983-),女,副教授,專業(yè):無機化學。