铁配合物催化的有机反应研究进展

李红艳，李凌飞，王智慧

（哈尔滨石油学院，黑龙江哈尔滨 150028）

铁配合物催化的有机反应研究进展

李红艳，李凌飞，王智慧

（哈尔滨石油学院，黑龙江哈尔滨 150028）

铁配合物在有机反应中起催化作用，很多化学反应需要有催化剂，这是化学反应的基本条件，铁配合物就是一种催化剂。主要从铁配合物的类型和基本定义、铁配合物催化剂的主要反应类型概述铁配合物催化的有机反应研究进展，希望为研究铁配合物的专家与学者提供参考。

铁配合物；有机反应；研究进展

1 铁配合物的类型和基本定义

近几年的化学研究为中国的很多行业和社会需求提供了巨大的帮助。其中铁配合物催化有机反应活性较高、选择性强成为目前化学科研的热点。铁的配合物相对较多，只要是铁系元素的基本都能够使之产生催化作用。那么根据铁的配合物催化剂种类产生铁配合物，可以分为：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

正二价铁离子和正三价铁离子的氰配合物主要分为两种：一种是，六氰合铁（II）酸钾。是一种结晶体，表面呈现黄色。在化学研究中也称之为亚铁氰化钾或者黄血盐。一种是，六氰合铁（III）酸钾。也是结晶体，表面呈现深红色。在化学研究中也称之为铁氰化钾或者赤血盐。这两种氰配合物有一定相同的化学特性，都能溶于水中，并且互相加入试剂都能产生蓝色沉淀。

1.2 硫氰配合物

正二价铁离子和正三价铁离子的硫氰配合物。一种是由正二价铁离子反映的硫氰配合物，容易发生氧化、稳定性差，在化学中称为[Fe（SCN）6]4-。一种是由正三价铁离子与SCN反应产生的硫氰配合物，在化学中称为[Fe（SCN）n]3-n。

1.3 氨配合物

铁离子可与氨气发生反应。铁离子能与氨分子反应产生相应的氨配合物。但是正二价铁离子形成的氨配合物不太稳定，很容易水解。而正三价铁离子水解过后很难和氨发生反应，在实验的过程中发现产生的沉淀为Fe（OH）3。

2 铁配合物催化剂主要反应类型和概述

2.1 聚合反应

2.1.1 炔烃聚合

作为铁配合物的二芳亚氨基吡啶，将它作为催化剂与乙炔进行聚合反应，经过试验可以发现，二芳亚氨基吡啶作为催化剂，催化的效果比较好，实验中活性反应较强。同时还发现，传统的催化剂进行炔烃聚合反应用量较多，而二芳亚氨基吡啶作为催化剂，用量可以降低三个数量级。当催化剂用量相同时，二芳亚氨基吡啶的催化效率更高，同时在用量减少的情况下，二芳亚氨基吡啶在聚合反应中还能产生乙炔聚合物膜。二芳亚氨基吡啶作为催化剂，单论催化这一点效果是非常明显的，但是无法实现对聚合物链的控制合成。

2.1.2 烯烃聚合

作为铁配合物的双吡啶双亚胺，将它作为催化剂进行烯烃聚合反应。经过试实验对比可以发现，双吡啶双亚胺同样具有高效的催化效率，同时实验中活性较强。并且在进行双吡啶双亚胺与烯烃进行聚合反应时，加入一定的甲基铝氧烷或改良的甲基铝氧烷进行共同实验，可以发现，其催化的效率将会更高，同时热稳定性极强。

2.2 硅/硼氢化反应

2.2.1 烯烃的不对称硼氢化反应

经过试验对比和测试，我们可以发现，使用手性噁唑啉吡啶双亚胺铁配合物可以有效的取代烯烃催化，产生的硼氢化反应同样达到高效的催化效率，同时促进链式聚合物合成。在进行实际手性噁唑啉吡啶双亚胺铁配合的硼氢化反应。我们可以发现，手性噁唑啉吡啶双亚胺铁配合物催化剂具有较高的区域选择性和对映选择性，手性噁唑啉吡啶双亚胺铁配合物催化剂具有高效的催化作用和极强的稳定性能。但是实验测试表示，该反映具有一定的局限性和范围性。仅可以实现恒温条件下含硼衍生物的合成。

2.2.2 环加成反应

环加成反应包括不对称（3+2）环加成反应、不对称（3+3）环加成反应、不对称（2+2+2）环加成反应。

不对称（3+2）环加成反应实验结果表明：烯酮与亚氨基的（3+2）环加成反应时，得到良好的加成产物，而应用催化体系催化查尔酮与亚氨基酯的环加成反应时，显示了良好的endo/exo 选择性和较高的对映选择性。

不对称（3+3）环加成反应实验结果表明：该反应底物适用范围广，不仅具有较高的收率及较好的非对映选择性和对映选择性，通过该反应合成的产物在进一步衍生化的过程中其构型可以得到有效保持。

不对称（2+2+2）环加成反应实验结果表明：该反应在二烷基溴化镁和二炔烃的作用下，铁配合物被还原得到二烯或二炔配位的零价铁配合物中间体，继而再与一分子炔烃或氰基化合物发生环加成反应得到目标产物，产率可高达 97%。其最大的意义在于首次使用铁配合物催化剂来催化炔烃的三聚反应，通过该反应不仅可以实现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。该反应条件相对较温和，原料容易获得，因此极具应用潜力。

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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

李红艳（1984—），女，黑龙江哈尔滨人，讲师，主要研究方向为物理化学。