CH 取代的合成

环丙烯中的 CH(CR)基团可被等瓣性类似的金属有机碎片取代,合成环丙烯的类似物,这个反应相当普遍:

其中:■

有机化合物中一个典型的结构——立方烷 C8H8 的金属有机类似物的合成是等瓣性类似的一个很好的应用实例。

Dahl 等先后合成了(η5-C5H5)4CO4S4,Fe4S4(CO)12 和[Fe4(NO) 4(μ3-S)4]。(η5-C5H5)4Co4S4 和 Fe4S4(CO)12 中的 M4 骨架为正四面体,但金属间不成键,每个金属与 3 个硫相连,硫与金属间的键为 2 个共价键和 1 个配位键,这里 C3v 的硫为 S■,给一个电子到金属,因此这里的■,两个化合物都是立方烷 C8H8 的类似物,代表了低自旋(MLn)4E4 类金属有机立方烷中 M4 价电子最大满足(72e)的情况。[Fe4(NO)4(μ

3-S)4]以及再晚些合成的(i-PrC5H4)4Mo4S4,这两个立方烷类化合物中,

M4 的价电子只有 60 个。X 射线衍射晶体结构分析证明这两个化合物中 M4 仍呈四面体骨架,但金属之间成键,共有 6 个键级的金属—金属键,占

用了 12 个价电子。也就是说这里铁为七配位,铁用 3 个电子与另外的铁

成键,但又从 S 和+1 价配体 NO 中各得到一个电子,此时[Fe(Fe)3(NO)]

■单元为 d7-ML4,与 CH 是等瓣性类似的,■(i-PrC5H4)4Mo4S4 中,Mo 为 9 配位,■,此化合物也是 C8H8 的类似物。1988 年 Rauchfuss 等又合成出缺电子的金属有机立方烷(RC5H4)4Ti4S4(52e),各金属上只有一个电子。这是一个抗磁性的对空气敏感的褐色晶体,挥发性很小,对质子试剂如醇有高度活性,化合物中 6 个 Ti—Ti 键分为两套,有 4 个长键

(0.300nm)和 2 个短键(0.293nm),分子由 Td 对称性变形为 D2d 对称

性,抗磁性说明金属上的单电子不是定域的。

1980 年 Hoffmann 等曾预言,在 D3h 对称性下 Rh3(η5-C5H5)3(μ

3-CO)2 应是带两个不成对电子的开壳层配合物,应与高度不稳定的最简单的 4π电子反芳香性的环丙烯基负离子,三线态[C3H3]-,为等瓣性类似。这一理论分析导致合成了 M3(η5-C5Me5)3(μ3-CO)2(M3=Rh3,CoRh2, Co3)簇合物。1986 年 Dahl 等合成了 Co3(η5-C5Me5)3(μ3-CO)2 并表明存在有单线态和三线态自旋平衡,分子为抗磁性。

  1. CH3 取代的合成

二铬负离子[Cr2(μ-H)(CO)10]■可以看做是 CrH(CO)5■和 Cr

(CO)5 两个碎片的结合,后者是 CH3■的等瓣性类似物,而又存在■这样的关系,因此可以预期[Au-Cr(μ-H)(CO)5(PPh3)]存在的可能性。这样的化合物以及其他等瓣性类似物均得以合成:

[N(PPh3)2][CrH(CO)5]+[AuCl(PPh3)]→[AuCr(μ-H)(CO)5(PPh3)]

其他类似物有[MM'(μ-H)(CO)5(PR3)],其中

M Mo W Cr W M ′ Au Au Ag Ag

R Ph Ph Me Me