鐵配合物催化的有機反應研究進展

李紅艷，李凌飛，王智慧

（哈爾濱石油學院，黑龍江哈爾濱 150028）

鐵配合物催化的有機反應研究進展

李紅艷，李凌飛，王智慧

（哈爾濱石油學院，黑龍江哈爾濱 150028）

鐵配合物在有機反應中起催化作用，很多化學反應需要有催化劑，這是化學反應的基本條件，鐵配合物就是一種催化劑。主要從鐵配合物的類型和基本定義、鐵配合物催化劑的主要反應類型概述鐵配合物催化的有機反應研究進展，希望為研究鐵配合物的專家與學者提供參考。

鐵配合物；有機反應；研究進展

1 鐵配合物的類型和基本定義

近幾年的化學研究為中國的很多行業和社會需求提供了巨大的幫助。其中鐵配合物催化有機反應活性較高、選擇性強成為目前化學科研的熱點。鐵的配合物相對較多，只要是鐵系元素的基本都能夠使之產生催化作用。那么根據鐵的配合物催化劑種類產生鐵配合物，可以分為：氰配合物和硫氰配合物以及氨配合物（目前主要的配合物）

1.1 氰配合物

正二價鐵離子和正三價鐵離子的氰配合物主要分為兩種：一種是，六氰合鐵（II）酸鉀。是一種結晶體，表面呈現黃色。在化學研究中也稱之為亞鐵氰化鉀或者黃血鹽。一種是，六氰合鐵（III）酸鉀。也是結晶體，表面呈現深紅色。在化學研究中也稱之為鐵氰化鉀或者赤血鹽。這兩種氰配合物有一定相同的化學特性，都能溶于水中，并且互相加入試劑都能產生藍色沉淀。

1.2 硫氰配合物

正二價鐵離子和正三價鐵離子的硫氰配合物。一種是由正二價鐵離子反映的硫氰配合物，容易發生氧化、穩定性差，在化學中稱為[Fe（SCN）6]4-。一種是由正三價鐵離子與SCN反應產生的硫氰配合物，在化學中稱為[Fe（SCN）n]3-n。

1.3 氨配合物

鐵離子可與氨氣發生反應。鐵離子能與氨分子反應產生相應的氨配合物。但是正二價鐵離子形成的氨配合物不太穩定，很容易水解。而正三價鐵離子水解過后很難和氨發生反應，在實驗的過程中發現產生的沉淀為Fe（OH）3。

2 鐵配合物催化劑主要反應類型和概述

2.1 聚合反應

2.1.1 炔烴聚合

作為鐵配合物的二芳亞氨基吡啶，將它作為催化劑與乙炔進行聚合反應，經過試驗可以發現，二芳亞氨基吡啶作為催化劑，催化的效果比較好，實驗中活性反應較強。同時還發現，傳統的催化劑進行炔烴聚合反應用量較多，而二芳亞氨基吡啶作為催化劑，用量可以降低三個數量級。當催化劑用量相同時，二芳亞氨基吡啶的催化效率更高，同時在用量減少的情況下，二芳亞氨基吡啶在聚合反應中還能產生乙炔聚合物膜。二芳亞氨基吡啶作為催化劑，單論催化這一點效果是非常明顯的，但是無法實現對聚合物鏈的控制合成。

2.1.2 烯烴聚合

作為鐵配合物的雙吡啶雙亞胺，將它作為催化劑進行烯烴聚合反應。經過試實驗對比可以發現，雙吡啶雙亞胺同樣具有高效的催化效率，同時實驗中活性較強。并且在進行雙吡啶雙亞胺與烯烴進行聚合反應時，加入一定的甲基鋁氧烷或改良的甲基鋁氧烷進行共同實驗，可以發現，其催化的效率將會更高，同時熱穩定性極強。

2.2 硅/硼氫化反應

2.2.1 烯烴的不對稱硼氫化反應

經過試驗對比和測試，我們可以發現，使用手性噁唑啉吡啶雙亞胺鐵配合物可以有效的取代烯烴催化，產生的硼氫化反應同樣達到高效的催化效率，同時促進鏈式聚合物合成。在進行實際手性噁唑啉吡啶雙亞胺鐵配合的硼氫化反應。我們可以發現，手性噁唑啉吡啶雙亞胺鐵配合物催化劑具有較高的區域選擇性和對映選擇性，手性噁唑啉吡啶雙亞胺鐵配合物催化劑具有高效的催化作用和極強的穩定性能。但是實驗測試表示，該反映具有一定的局限性和范圍性。僅可以實現恒溫條件下含硼衍生物的合成。

2.2.2 環加成反應

環加成反應包括不對稱（3+2）環加成反應、不對稱（3+3）環加成反應、不對稱（2+2+2）環加成反應。

不對稱（3+2）環加成反應實驗結果表明：烯酮與亞氨基的（3+2）環加成反應時，得到良好的加成產物，而應用催化體系催化查爾酮與亞氨基酯的環加成反應時，顯示了良好的endo/exo 選擇性和較高的對映選擇性。

不對稱（3+3）環加成反應實驗結果表明：該反應底物適用范圍廣，不僅具有較高的收率及較好的非對映選擇性和對映選擇性，通過該反應合成的產物在進一步衍生化的過程中其構型可以得到有效保持。

不對稱（2+2+2）環加成反應實驗結果表明：該反應在二烷基溴化鎂和二炔烴的作用下，鐵配合物被還原得到二烯或二炔配位的零價鐵配合物中間體，繼而再與一分子炔烴或氰基化合物發生環加成反應得到目標產物，產率可高達 97%。其最大的意義在于首次使用鐵配合物催化劑來催化炔烴的三聚反應，通過該反應不僅可以實現六取代苯的高效合成，而且可以高效合成五取代吡啶衍生物。該反應條件相對較溫和，原料容易獲得，因此極具應用潛力。

[1] 李曉微，周晉，禚淑萍.負載型N-雜環卡賓催化劑在有機反應中的最新研究進展[J].有機化學，2016，（7）.

[2] 尚介坤，王悅，蔣權，等.介孔氮化碳負載氧化釩催化苯甲醇選擇氧化反應[J].常州大學學報（自然科學版），2016，（4）.

[3] 譚捷，張磊，陳雷，等.我國苯乙烯合成技術研究進展及市場分析[J].彈性體，2016（4）：78-84.

[4] 王建軍，丁恒春，倪沛紅，等.二茂鐵基環氧衍生物[J].化學進展，2015，（7）.

[5] 賈世敏.環氧乙烷及其下游產品簡介及發展展望[J].精細石油化工，2015，（3）.

Advances in Organic Reactions Catalyzed by Iron Complexes

Li Hong-yan，Li Ling-fei，Wang Zhi-hui

Iron complexes play a catalytic role in the organic reaction，in many chemical reactions need to have a catalyst，which is the basic conditions of chemical reactions，iron complex is a catalyst.In this paper，the main types of iron complexes and the basic def i nition of iron complexes are summarized.The progress of organic reactions catalyzed by iron complexes is discussed.It is hoped that the experts and scholars of the complexes can be used as reference.

iron complex；organic reaction；research progress

O621.251

：B

：1003–6490（2017）04–0144–02

2017–04–12

李紅艷（1984—），女，黑龍江哈爾濱人，講師，主要研究方向為物理化學。