马堡大学Florian Weigend、Carsten von Hänisch等报道了合成冠醚结构类似结构的硅醚分子,该反应中通过2D2 (I)的低聚过程进行,具体通过GaI3和MIx (M=Li, Na, Ca, Sr)反应实现。在此类反应中金属离子作为模板,阴离子(I-/GaI4-)作为亲核试剂。
当MIx=LiI, 将生成[Li(2D3)GaI4] (1);当MIx=NaI, MgI2, CaI2, SrI2,将生成[M(2D4)(GaI4)x] (M=Mg2+ (3), Ca2+ (4), Sr2+ (5))。进一步的分离[H(2D3)][Ga2I7] (6)并且进行结构表征。
通过多核NMR光谱、DOSY实验、XRD对以上各种分子(除了3之外)进行表征。
在合成此类聚合硅醚分子过程中,关键在于I和Mn+形成环外预先配位结构,该结果能通过形成中间体[Li2(2D2)(GaI4)2](II)得到验证。
通过对I和II进行对比,发现Si-O键活化,因为在II中的Si-O键更长、Si-O-Si键角度更低,而且金属离子通过加入MeCN中能够消除。通过NMR、MS表征发现,当消除金属模板,将生成更高的低聚物分子。
通过量子化学计算对M+对硅醚的亲和性和硅醚之间的亲和性,揭示了从较小的环生成更大的环过程的原因,尤其是其中M+和I-起到的作用。
参考文献
Fabian Dankert, Roman-Malte Richter, Florian Weigend,* Xiulan Xie, Markus Balmer, Carsten von Hänisch,* Architecting inorganic crown‐ethers by s‐block‐metal templated Si‐O bond activation, Angew. Chem. Int. Ed. 2021
DOI: 10.1002/anie.202014822
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202014822