[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III) 六氟磷酸盐的制备与催化应用

[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III) 六氟磷酸盐是一种过渡金属铱络合物，常温常压下为黄色固体粉末，在乙醚和石油醚中溶解性差但是可溶于醇类有机溶剂。[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III) 六氟磷酸盐具有独特的光电性质，它可在光照射下转变为激发态可与其他有机底物进行电子交换反应，多用作光催化有机合成方法学领域中的光催化剂。

制备方法

将三氯化铱水合物（50或100 mg，1.0当量），吡啶配体衍生物和乙二醇（5 mL，32或64 μM）添加到装有磁性搅拌棒的微波小瓶（大小为2-5 mL）中。密封小瓶，在大气压下微波辐射（200 °C, 50分钟）加热前，加热1分钟。然后让混合物冷却到室温，加入4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶，在常压下微波照射（200°C，30分钟）加热小瓶。冷却至室温后，用去离子水（25ml）稀释反应混合物。然后用正己烷（3 × 20 mL）提取反应混合物。收集水萃取物并将提取物加热至75°C 15分钟，去除剩余的有机溶剂。向混合物中加入六氟磷酸铵。收集产生的沉淀物，然后用冷水（10ml）和冷乙醚（10ml）清洗沉淀物。让沉淀在丙酮中沉降，最后在真空中干燥沉淀物即可得到目标产物[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III) 六氟磷酸盐。[1]

催化应用

[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III) 六氟磷酸盐在有机合成领域中主要用作光催化剂。

图1 [2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III) 六氟磷酸盐的催化应用

在样品瓶中加入烯烃（0.2 mmol， 1.0当量）、催化剂[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III) 六氟磷酸盐（0.004 mmol, 2.0 mol%）和有机胺，用乙腈（2 ml）稀释。然后用氮气将反应混合物进行置换反应大约1分钟。用保鲜膜和特氟龙胶带密封瓶盖，将反应混合物在室温下搅拌反应大约24小时，然后用14w蓝光led照射反应混合物。用二氯甲烷稀释反应混合物，然后用盐水（1x）洗涤。用二氯甲烷（2x）萃取水层，用无水硫酸镁干燥合并的有机萃取物。用减压法除去溶剂，所得的剩余物通过使用制备薄层色谱法进行分离纯化即可得到产物。[2]

参考文献

[1] Monos, Timothy M.; et al, Microwave-assisted synthesis of heteroleptic Ir(III)+ polypyridyl complexes, Journal of Organic Chemistry 2016, 81, 6988-6994.

[2] Czyz, Milena L. ; et al, Photocatalytic generation of alkyl carbanions from aryl alkenes, Nature Catalysis 2024, 7, 1316-1329.