Введение к работе
Актуальность. Современный органический синтез невозможно представить ;бе без использования металлоорганических соединений переходных металлов, оторые в силу своей высокой и разносторонней реакционной способности есьма привлекательны и как стехиометрические реагенты, и как интермедиаты ри разработке каталитических процессов. Открытие в конце 60-х годов у ком-лексов платиновых металлов способности в мягких условиях реагировать с аланами с образованием металлоорганических производных можно рассматривать ак начало кардинальных изменений в органическом синтезе, поскольку именно пканы представляют собой наиболее дешевое и доступное сырье для орга-ического синтеза.
Одним из металлов, соединения которого наиболее часто используются для аталитической и стехиометрической активации С-Н связей углеводородов, яв-яется палладий. Считается, что лимитирующей стадией реакций каталитической стехиометрической функционализации углеводородов' в присутствии комплск-ов палладия(И) является электрофильное замещение атома водорода С-Н связи, риводящее к образованию короткоживущего палладийорганического интерме-иата. В 1987 японская группа, возглавляемая Фучитой, сообщила о синтезе ста-ильного арилпалладиевого комплекса в ходе прямого палладирования бензола цетатом палладия в присутствии диалкилсульфидов. Позже круг препаративно [еталлируемых углеводородных субстратов был расширен, однако до сих пор он іе включал алканов. В связи с этим поиск и изучение реакций образования ме-аллоорганических соединений палладия в результате прямого межмолекулярно-о металлирования алканов комплексами палладия(И) является актуальным.
Целью данной работы является всестороннее изучение реакции обратимого [алладирования алканов и аренов комплексами дигалогенопалладия(Н), недавно бнаруженной на кафедре органической химии КРУ, а также выяснение пер-пектив ее использования для разработки реакций стехиометрической и каталн-ической функционализации углеводородов. Научная новизна работы: Обнаружена новая термическая равновесная реакция окислительного присоединения углеводородов к комплексам палладия(Н), характеризующаяся необычной для реакций этой группы селективностью.
Получены и охарактеризованы первые палладийорганические соединения типа №с1Хз(Ь)2, содержащие палладий в формальной степени окисления +4, стабилизированные фосфиновыми лигандами (L).
Определены термодинамические характеристики реакции окислительного присоединения ряда алканов и аренов к комплексам дигалогено-бис(трифенилфосфин)палладия(Н), оценена энергия разрыва о-связей Pd-R в продуктах реакции.
Изучены кинетические закономерности реакции окислительного присоединения С-Н связей углеводородов к комплексам дигалогенопалладия(Н). Выяснено, что наряду с 14 электронными частицами в реакции активен исходный 16 электронный комплекс. Предложена схема реакции.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработана новая термическая реакция каталитического метатезиса С-Н связей углеводородов и С-С1 связей тетрахлорметана.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на VI Всероссийской конференции по металлооргашіческой химии (Н.Новгород, 1995 г.), итоговой конференции Казанского государственного университета (1995 г.), Международной конференции студентов и аспирантов "Ленинские горы - 95" (Москва, 1995 г.), II Международном симпозиуме по органической химии' (С.Петербург, 1995 Г.), и 3 Российской конференции "Химия и применение неводных растворов" (Иваново, 1993 г.), 5 Всесоюзном совещании "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Иваново, 1991 г.), V Всесоюзной конференции по металлоорганической химии (Рига, 1991 г.).
ПуАлиКЯПИИ По материалам работы опубликовано две статьи и тезисы одиннадцати докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы. Первая глава (литературный обзор) посвящена современному состоянию проблемы активации С-Н связей углеводородов с помощью комплексов переходных металлов. Во второй главе приводятся результаты изучения реакции равновесного окислительного присоединения С-Н связей углеводородов к комплексам дигалогенопалладия(Н) и их обсуждение. В третьей главе дано описание методик проведения экспериментов. Диссертация изложена на 186 страницах, содержит 30 таблиц, 34 рисунка. Список литературы содержит 118 ссылок.