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二(1-环戊烯基环戊二烯基)四羰基二钌(Ⅰ)的合成与晶体结构

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第27卷第5期 2011年5月 无 机 化 学 学 报 Vo1.27 No.5 913—916 CHINESE jouRNAL OF 1NORGANIC CHEMISTRY -(1.环戊烯基环戊二烯基)四羰基二钌(I)的合成与晶体结构 马志宏1,2 刘晓焕1 林丽枝3 韩占刚1 郑学忠 林 进 ,t ( 河北师范大学化学与材料科学学院,石家庄( 河北医科大学基础医学院,石家庄050016) 050017) (。华北制药康欣有限公司,石家庄050015) 摘要:由6,6-四亚甲基富烯与Ru (C0) 在二甲苯中加热回流,合成了一个新的双核配合物(,7 -C 。H ):Ru (C0):( -co) 。通过元素 分析、红外光谱、核磁共振氢谱对其结构进行了表征,用X射线单晶衍射法测定了配合物的结构,结果表明:晶体属于三斜晶 系,P1空间群,a=0.641 57(19)nm,b=0.761 3(2)nm,c=1.1924(3)nln,a=89.973(4)。,/3=87.143(4)。,y=69.666(4)。,V=0.545 3(3)nm。, D =1.756 g・em-3/z=1.412 mm~,F(000)=286, 1,R1:0.0240,wRz=O.0667。晶体结构表明6,6一四亚甲基富烯在反应过程中发生了 双键的异构。CCDC:748430。 关键词:羰基钌;富烯;二聚物;晶体结构;X射线衍射 中图分类号:0614.82+l 文献标识码:A 文章编号:1001.4861(2011)o5—0913 04 Synthesis and Crystal Structure of Di(1-cydopentenylcyclopentadieny1) Tetracarbonyl Diruthenium(I) MA Zhi—Hongu LIU Xiao—Huan。LIN Li-Zhi HAN Zhan—Gang ZHENG Xue—Zhong LIN Jin ' f College of Chemistry&Material Science,Hebei Normal University,Shijiazhuang 050016,China) ( College ofBasic Medicine,Hebei Medical University,S I 0r 050017,China) (3North China Pharmaceutical Kangxin Co.,Ltd,Sh ̄iazhmmg 05001 5,China) Abstract:6,6,Tetramethylenefulvene reacted with Ru3(C0)12 in refluxing xylene to give the new dinuclear complex( ̄-C1ctt11)2Ru2(C0)2( .co)2.Its molecular structure was characterized by elemental analysis,IR, H NMR. X—ray crystallography of the compound reveals that it belongs to triclinic system P1 space group,with a=0.641 57(19) nm,b=0.761 3(2)nm,c=1.192 4(3)nm,a=89.973(4)。,fl:87.143(4)。,y=69.666(4)。,V=0.545 3(3)nm ,D。:1.756 g・cm ,/x=1.412 mm~,F(000)=286,Z=I,R1=0.0240,wR ̄=O.0667.Its crystal structure shows that the 6,6一 tetramethylenefulvene undergoes double—bond isomerization in the reaction.CCDC:748430. Key words:ruthenium carbonyl;fulvene;dimer;crystal structure;X—ray diffraction 富烯与金属羰基化合物的反应引起了人们的 内双键,因此它可以与过渡金属中心发生 ,叩 、 。, 叩 l孓 蜘和972叼 …2]等配位模式。基于这一特点使它成 广泛关注.源于富烯是制备活泼茂金属催化剂的高 效多功能原料。人们已经由富烯制备出了各种各样 的烯烃聚合催化剂,如6,6.二甲基富烯和6.甲基氨 基富烯【l4J。富烯分子中存在一个环外双键和2个环 收稿日期:2010—10.1l。收修改稿日期:2010.12 09。 为了金属有机化学中研究的一大亮点『1 3l。目前,对 于富烯桥连双核化合物和单核化合物的研究较 多[6-7-14J.但是富烯与金属羰基化合物反应生成只以 河北省自然科学基金(No.B2008000150)、河北师范大学博士启动基金(N0.L2005Bl8)和河北师范大学重点基金(No.L2O09zO6)资助项目。 通讯联系人。E—mail:linjin64@126.con 914 无机化学学报 第27卷 "s配位配合物的报道却很少。因此,本文研究了 6,6.四亚甲基富烯与Ru fC0) 的反应,合成了一个 体.二氯甲烷溶解.过中性氧化铝柱,用二氯甲烷一 石油醚f1:2, : 淋洗,得一橙红色带,减压除去溶 剂.得橙红色结晶固体0.017 g.产率为17.5% m.P. 126—127 oC Ana1.Calcd.for C24H2204Ru2(%1:C 49.82; 新的配合物并用X.射线单晶衍射法确定了其结构. 并且6,6.四亚甲基富烯在反应过程中发生了环外双 键的异构化。本文报道该配合物(叼 一C oH ) Ru。(c0)。 f/.t—co),的合成及晶体结构。 H 4.18。Found f%):C 49.85:H 4.20。0H NMR(500 MHz,CDC13,ppm)6:1.65-1.75(m,12H,(CH2CH2CH’)), 4.94(S,4H,C5H4),5.90(s,4H,C5H4),5.19(t,J=2.0 Hz, 2H,CH1;IR(KB ̄/2:l 938,l 763 cm~。 1 实验部分 本研究所描述的实验均采用Schlenk实验技 术 在氩气保护和严格的无水无氧条件下进行。 1.1试剂和仪器 1r一^\  ,所用溶剂二甲苯和正己烷使用前在氩气保护 下.经Na.二苯甲酮回流蒸馏:CH,C1,经P O 干燥后 卜Ru (c0)12 重蒸 测试仪器为:X.4数字显示型熔点仪f温度计 未校正):VarioEL m型元素分析仪;Bruker AV 500 型核磁共振仪.TMS为内标,CDC1 为溶剂;Bruker Scheme l 1.2-3配合物单晶的培养及晶体结构的测定 将配合物于室温溶解在二氯甲烷一正己烷的混 Smart Apex II CCD型X射线单晶衍射仪:FnR一 8900型红外光谱仪.KBr压片 1-2配合物的合成 1.2.1 配体6,6.四亚甲基富烯fC f)H 1的制备 合溶剂中.在室温下缓慢挥发溶剂.10 d左右在溶 液中出现橙红色块状晶体.将之分离并保存在氩气 的氛围下 选取尺寸为0.18 mmxO.12 minx0.08 mm的单 晶。在273(2)K下,于Bruker Smart ApexⅡCCD单 参照文献I151中的方法制备 以甲醇为反应溶剂, 四氢吡咯作催化剂.环戊二烯与环戊烯酮在冰浴下 反应.反应完毕后加入蒸馏水分层.乙醚萃取有机 层.无水硫酸镁干燥,减压蒸馏,收集133 Pa 62 64 ℃的馏分,得到黄色油状液体,产率29.9%。 1.2.2配合物[(叩 .C )2Ru (C0) ( .C0)2]的合成 在100 mL装有搅拌、冷凝和保护气装置的两 。口瓶中加入配体CloHl2(O.19 g,1.41 mmo1)、Ru3(C0)l2 晶衍射仪上用石墨单色化Mo Ka fA=0.071 073 nm1 收集数据,采用 .(cJ扫描方式在1.71。≤ ≤25.05 ̄ 范围内共收集2 880个衍射点,其中用于数据修正 的衍射点1 918个(R =0.016 6),全部数据经过 multi—scan吸收校正 结构采用SHELXTL程序用直 f0-3 g,0.47 mmol1和30 mL二甲苯.氩气保护下加 热回流12 h.TLC监测反应进程(Scheme 11 将反应 混合物冷却至室温.减压除去溶剂得一橙红色固 令。 接法解析.全矩阵最小二乘法精修 表1给出配合 物的晶体学数据 CCDC:748430 表1配合物的晶体学数据 Table 1 Crystal structure parameters of the title complex Empirical formula Formula weight T/K Wavelength/nm C24H22O4Ru2 576.56 273(2) O.07 1 073 JB/(。)/(。) V/nm3 Z 87.143(4) 69.666(4) 0.545 3(31 1 Crystal system Space group Triclinic P1 D /(g・cm-3) /mm 1.756 1.412 a/nm b/nm c/iqm 0.641 57(191 0.761 3(21 1.192 4(3) F(ooo) Crystal size/mm 0 range for data collection/(。) 286 0.1 8xO.12x0.08 1.71 to 25.05 d/(。)89.973(4) Limiting indices -7≤h≤6.一9≤k≤9.一11≤1≤14 第5期 续表1 马志宏等:-(1一环戊烯基环戊二烯基1四羰基二钌(I)的合成与晶体结构 915 Reflections collected/unique or) Completeness to 0=25.05。/% 2 880/1 918(0.016 6) 99 Data/restraints/parameters Goodness of fit on F 1 918/0/136 1.035 Absorption cmTection Max.and min.transmission Refinement method Multi・scan 0.8954 and 0.7852 Full—matrix least—squares on F Final R indices[,>2 (,)J R indices(all data) RI=0.0240,wR2=0.0667 R1=0.0246,wR2=0.0673 Largest dif.peak and hole/(e・nm 3) 720 and-758 2结果与讨论 2.1配合物的波谱分析 X.射线衍射结果表明:配合物的结构是反式 的.分子中存在2个桥羰基和2个端羰基 2个Ru 原子均以竹s模式和配体中的环戊二烯基进行了配 位.配体中的环外双键没有参与配位 2个Ru原子 配合物的核磁共振氢谱在 4.94、5.90处出现 了环戊二烯基上质子特征吸收峰.在 5.19处出现 了环戊烯双键上质子特征吸收峰 在配合物的红外 谱图中,1 938 cm 处有强的端羰基吸收峰.1 763 cm 之间通过单键相连.每个Ru原子都连有2个桥羰 基和1个端羰基 分子中的2个茂环是平行的.金 属原子Ru到茂环中心质点的距离为0.1924 nm 出现了强的桥羰基的吸收峰。核磁共振氢谱、 红外光谱和X衍射所得结论一致 2.2配合物的晶体结构分析 Ru—Ru之间的键长为0.27346(71 nm.与类似的环戊 二烯环上无取代基的化合物trans.『(rf-C Hs)Ru(CO) f/x—C0)12 f0.273 5f2)nm)[1叼的Ru.Ru键的键长非常 接近;比以田 ,77s模式配位的富烯桥连Ru—Ru键 配合物的分子结构示于图1.部分键长和主要 的键角列于表2 化合物的键长要短许多,如(叼 ,rf-CPh:C H4)Ru (co)5(SbPh3)(0.28l 6(1)nm)同、 ,叼 一CH2C5Me4)Ru2 (co) (0.281 3(1)nm) ,说明桥的存在会直接影响 到分子中的Ru—Ru键的键长 从配合物的晶体数据 中可以知道Cf8).C(9)的键长为0.138 6(6)nm,非常 接近标准的C=c(0.1337 nm)的键长,C(31.c(8)、C(8)一 C(121的键长分别为0.1464(41 rim和0.142 8(61 nm, Symmetry code:一 +1,-y, +2;displacement ellipsoids are 比标准的C—C单键f0.153 4 nm1的键长要短,但却比 标准的C=c(o.133 7 nm)的键长要长,这说明Cf8) C drawn at the 30%probability level 图1配合物的分子结构 Fig.1 Molecular structure of the title complex (9)是双键,C(3).c(8)、Cf8) C(12)均为单键。这充分表 明了在反应过程中,环外双键发生了迁移 表2配合物的主要键长和键角 Table 2 Selected bond distances(Inn)and angles(。)for the ittle complex 参考文献: 【1】Herrmann G S,Ah H G,Rauseh M D. 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