在温和条件和氢气氛下,Cp2TiCl2与i-rPMgBr组成的低价态钛催化体系对1,5-环辛二烯不仅具有较好的氢化活性,还能使其发生异构化。该催化剂既能使1,5-己二烯进行线性异构化,也能使其进行环化异构化。
本文研究了在相同条件下Cp2TiCl2与i-rPMgBr组成的低价钛催化剂对6,6-二苯基富烯这种共轭多烯的加氢反应。结果显示,该催化剂能使该多烯部分氢化,并进一步使部分氢化产物发生异构化。最终产物总保留双键而不易进一步氢化成取代环戊烷,反应中也不发生线性异构化。
合成路线氢化反应过程中存在一个速度梯度。初始阶段吸氢速度快,随后显著减慢,与tP和Pd催化的加氢反应类似。当吸氢速度开始减慢时,加入水淬灭反应,并分离得到1分子氢加成到环外双键的产物取代环戊二烯(A)。这说明环外双键的加氢活性高于环内双键。
图2为6,6-二苯基富烯合成路线步骤1。
随后,第二分子氢可加到(A)的环内离取代基远的双键上,但反应速度较慢,生成取代环戊烯(B)。(B)的环内双键移位到环外而成异构体(C)。延长反应时间和适当增大催化剂用量并不能导致取代环戊烷的生成,说明取代环戊烯(B)和(C)在此条件下不易进一步氢化。这与文献结果一致。
图3为6,6-二苯基富烯合成路线步骤2。
最终产物1H NMR谱显示,处于平衡状态的(A)、(B)、(C)相对摩尔比为14:64:23。在本文实验条件下,6,6-二苯基富烯的苯基不发生氢化。
紫外吸收影响有机化合物分子的结构与性能之间的定量关系研究具有重要理论意义及实用价值,受到了广泛的关注。共轭体系的电子吸收光谱既受分子内部结构的影响,也受到外部化学环境的影响。二苯并富烯类化合物的紫外吸收能量主要受两个因素影响:一是分子内部结构(取代基性质),二是分子所处的外部环境(溶剂等)。对于溶剂效应对有机物紫外吸收的影响已有大量研究,结果显示不同溶剂中吸收波长会发生红移或蓝移,移动方向与溶质分子的基态和激发态的偶极矩状态有关。但目前还无法准确预测其变化大小和方向。
实际测量表明,二苯并富烯化合物在不同溶剂中会发生溶质-溶剂分子间的相互作用,这种相互作用在不同溶剂中的大小不同。实验测定结果表明,即使同一种溶质分子在不同溶剂中的紫外吸收能量也会发生变化。例如,在THF和氯苯两种溶剂中p-DPFOMe的吸收波长相差17 nm以上,可见溶剂效应显著。
因此,在考察二苯并富烯分子在各种溶剂中的紫外吸收变化规律时必须考虑溶剂效应的影响。
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