[发明专利]一种非烯烃配位的铂孤原子在硅氢加成反应中的应用

说明书

本发明提供了一种非烯烃配位的铂孤原子在硅氢加成反应中的应用。该应用具体为：以不饱烃和含氢硅烷为原料，以非烯烃配位的铂孤原子为催化剂，催化硅氢加成反应。本发明以一种非烯烃配位的铂孤原子为催化剂，以不饱和烃和含氢硅烷为原料，对于端位不饱和烃可高活性高选择性的得到端位加成产物。在硅氢加成反应中，催化剂的选择和制备是尤为重要的，直接影响反应的效率和产物的选择性。用铂孤原子催化硅氢加成反应具有条件温和，安全，催化剂活性高，端位加成产物选择性高且催化剂易于制备的特点。

技术领域

本发明属于有机化学领域，具体涉及一种非烯烃配位的铂孤原子在硅氢加成反应中的应用。

背景技术

硅氢加成反应是指含有硅氢键的有机化合物和不饱和化合物在一定条件下进行的加成反应，是合成有机硅偶联剂和功能化有机硅化合物及聚合物的重要途径，在有机硅化学领域占有重要的地位(Leslie D.Field,Antony J.Ward,J.Organomet.Chem,2003,681,91-97)。而在硅氢加成反应中，催化剂的选择和制备是尤为重要的，直接影响反应的效率和产物的选择性。

目前，铂化合物是催化硅氢加成反应的主要催化剂。其活性最高，应用也最广泛。Speier催化剂：氯铂酸和异丙醇溶液(John L.Speier,James A.Webster,GarrettH.Barnes.J.Am.Chem.Soc.,1957,79,974)和Karstedt铂催化剂：1,3-二乙烯基-1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷与铂的络合物(Bruce D.Karstedt,Scotia N,General Electric,USPat.3,715,334,1973)，自发现至今，一直是硅氢加成反应中应用广泛的催化剂，其活性高，但加成产物选择性低，反应副产物较多。为了提高其加成反应的选择性，氮杂环卡宾配体(Marko,I.E.et al.Science,2002,298,201-206)和亚甲硅基配体(Troadec,T.etal.Inorganic chemistry,2016 55,8234-8240)被用于修饰Karstedt铂催化剂。然而，无论是Karstedt铂催化剂还是氮杂环卡宾配体或亚甲硅基配体修饰的Karstedt铂催化剂，其中的铂原子都和至少一个碳碳双键配位。Karstedt铂催化剂的¹⁹⁵Pt核磁共振化学位移在-6130ppm(Meister,T.K.et al.ACS Catal.,2016,6,1274-1284),氮杂环卡宾配体修饰的Karstedt铂催化剂根据氮杂环卡宾配体种类的不同¹⁹⁵Pt核磁共振化学位移在-5343--3258ppm变化(Bo,G.D.et al.Organometallics,2006,25,1881-1890)，亚甲硅基配体修饰的Karstedt铂催化剂根据配体种类的不同，¹⁹⁵Pt核磁共振化学位移分别为-5702ppm和-5839ppm(Iimura,T.,Akasaka,N.,Kosai,T.Iwamoto,Dalton Trans,2017,46,8868-8874.Troadec,T.et al.Inorganic chemistry,2016,55,8234-8240)。其与本专利中使用的非烯烃配位铂孤原子催化剂有本质的区别。本专利中铂孤原子以¹⁹⁵Pt核磁共振化学位移在-2400--3000ppm之间。经氮杂环卡宾配体或亚甲硅基配体修饰的Karstedt铂催化剂与Karstedt铂催化剂相比，虽然加成产物选择性得到提高，但活性较低。且氮杂环卡宾配体和亚甲硅基配体价格昂贵，合成路线复杂。另一方面，氮杂环卡宾配体修饰的Karstedt催化剂需要较长的引导期。因此，开发出不仅活性和选择性高，而且易于制备的新型含铂硅氢加成催化剂一直是这一领域研究者努力的方向，有望在未来广泛应用到硅氢加成反应中。

发明内容

为解决目前硅氢加成反应催化剂存在的诸多问题，如选择性低，配体价格昂贵等，本发明提供一种铂孤原子在硅氢加成反应中的应用。该催化剂活性高，对于端位不饱和烃可高选择性地得到端位加成产物，且易于制备。