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近日,北京理工大学化学与化工学院杨智教授与合作者在氮卡宾领域取得重要进展。相关成果以“Stabilization of Reactive Nitrene by Silylenes without using a Reducing Metal”为题,在国际化学顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表,被期刊列为Hot Paper。北京理工大学化学与化工学院博士丁毅为第一作者,北京理工大学杨智教授、哥廷根大学Herbert W. Roesky教授、哥廷根大学Dietmar Stalke教授和卡利卡特国立理工学院Pattiyil Parameswaran博士为共同通讯作者。

氮卡賓是卡賓的氮類似物,已用于許多有機轉化反應。氮卡賓中不帶電荷的單價氮原子具有高度的反應性,但是至今還沒有被分離出來。氮卡賓是在其母體分子(如疊氮化物或異氰酸酯)的反應過程中通過分別釋放N2或CO原位生成的。而矽卡賓和雙矽卡賓與碳卡賓十分類似,在過去的十年中因其易于合成而引起了人們的極大興趣。近年來,由于LSiCl和LSi-SiL獨特的鍵合性質和反應性,化學家們對其進行了廣泛的研究。

首次報道了用穩定的氮卡賓試劑作爲氮源來合成含氮化合物R1LSi-N←SiLR2 (1) [L= PhC(NtBu)2; R1= NTMS2, R2= NTMS]。化合物1是通过LSi(I)-Si(I)L与3.1当量的Me3SiN3在低溫下反應得到類似三烯的結構骨架而合成的。而LSi(I)-Si(I)L與2.1當量的Me3SiN3在室溫下反應生成了帶有中心四元Si2N2環的矽胺,該環伴隨著一個亞甲矽烷LSi和一個裂解的亞甲矽烷片段。化合物1在室溫下進一步與AgOTf反應生成有機銀配合物,該化合物顯示氮卡賓與銀與三氟甲磺酸鹽的配位。通過NMR、質譜和X-射線晶體衍射對合成的新化合物進行了充分表征。量子力學計算表明,化合物1具有雙配位的單價N原子,N原子的孤對單子通過超共轭相互作用穩定。以上研究提出了矽卡賓、氮卡賓新的反應類型與反應機制,對于理解卡賓類似物的反應體系和活化機理有著重要的意義。

論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202110456。


附個人簡介:

杨智,教授,教育部新世纪优秀人才,长期从事金属有机化学领域研究工作,以第一或通讯作者发表学术论文数十篇,其中代表性论文: Angewandt Chemie Internation Edition4篇,Journal of the American Chemical Society2篇,Coordination Chemistry Review2篇,Green Chemistry1篇等。个人主页:https://cce.bit.edu.cn/szll/ayjscz/hgxk/index.htm。


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