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本论文主要研究了钪末端氮宾以及二价稀土配合物的合成、结构和反应性能。主要包括以下几个方面的内容: 1.THF配位的钪末端氮宾的合成、结构和反应性能。利用本课题组发展的基于β-二亚胺骨架的三齿氮配体HL1,合成了单阴离子配体L1-与THF配位的钪末端氮宾L1 Sc(NDIPP)(THF)(3),并对其进行了单晶X-射线衍射表征。研究发现配合物3具高的反应活性: 1)热分解的反应,发生了配体骨架芳环上异丙基的C-H键活化,得到配合物4; 2)与二苯基乙炔的反应,发生了碳碳三键(C≡C)对Sc=N双键的[2+2]环加成反应,得到配合物5; 3)与三(五氟苯基)硼反应,生成了三(五氟苯基)硼进攻氮宾取代基对位碳的配合物6; 4)与二苯基二硫醚的反应,得到二硫键切断的产物7;对上述研究中的4个产物4-7,除5外均经单晶X-射线衍射表征。 2.THF配位的钪末端氮宾对氢气的活化及钪末端氢化物的反应化学。配合物3能够实现对氢气的活化,得到钪胺基氢化物L1Sc(H)(N(H)DIPP)(8)。配合物8经单晶X-射线衍射表征。 我们研究了配合物8的反应化学: 1)与硫代异氰酸苯酯、二异丙基碳二亚胺以及六羰基钼的反应,发现Sc-H键与这些不饱和底物发生加成反应,分别得到钪胺基巯基配合物9、钪胺基脒基配合物10和氧取代卡宾配体桥连钪-钼杂双金属配合物11。 2)与单质硒发生氧化-还原反应,生成硒桥联的钪胺基配合物L1Sc(N(H)DIPP)SeSc(N(H)DIPP)L1(12)。上述4个产物均经单晶X-射线衍射表征。 3.二价稀土金属钐和镱的碘化物及胺基配合物的合成与结构。我们合成了基于单阴离子配体L1-的二价稀土金属碘化物L1Yb(THF)(μ-I)2Y b(TH F)L1(14)和L1Sm(THF)(μ-I)2Sm(THF)L1(16)以及二价稀土金属胺基配合物L1YbN(SiMe3)2(15)和L1SmN(SiMe3)2(17)。上述配合物均经单晶X-射线衍射表征。