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2020年,我们报道了一种新型无机银试剂——双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物(Yu Tang and Biao Yu, Coinage Metal (Bisfluorosulfonyl)imide Complexes: Preparation, Characterization, and Catalytic Applications Eur. J. Inorg. Chem. 2020, 107–118),本文对该试剂作一个简要介绍。
1. 背景
1965年,美国化学家J. K. Ruff首次报道了一种无机银试剂——双(氟磺酰)亚胺银(J. K. Ruff, Inorg. Chem. 1965, 4, 1446–1449),其结构如图1所示。该试剂在常温常压下为白色晶体,性质稳定。 Ruff对该试剂的基本性质进行了详细研究,但该试剂的合成步骤比较繁琐,其制备需要使用强腐蚀、高毒性试剂,由于这些原因,该试剂问世后一直未能得到广泛应用。
在Ruff工作的基础上,我们尝试采用新的合成路线制备该类配合物,在这一研究过程中,我们开发了一种新的无机银试剂:双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物,如图1所示。
图1. 双(氟磺酰)亚胺银及其乙腈加合物的结构
2. 双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物的制备
双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物的制备非常简便,将商业可得的双(氟磺酰)亚胺钾溶解在乙腈中,加入等摩尔的硝酸银乙腈溶液,反应迅速生成硝酸钾沉淀,反应完成后过滤除去硝酸钾,所得滤液浓缩除去乙腈,在真空泵上干燥至恒重,即得到双(氟磺酰)亚胺银双乙腈加合物。将得到的双(氟磺酰)亚胺银双乙腈加合物溶解在二氯甲烷中,旋蒸除去溶剂,油泵干燥至恒重,即得到双(氟磺酰)亚胺银单乙腈加合物。反应如图2所示。
图2. 双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物的制备
3. 双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物的结构与性质
双(氟磺酰)亚胺银双乙腈加合物在常温常压下为无色液体,如图3所示,这是为数不多的几种含银离子液体之一,其密度为2.0g/mL,易溶于水和二氯甲烷。
图3. 室温下的双(氟磺酰)亚胺银双乙腈加合物
双(氟磺酰)亚胺银单乙腈加合物在0 oC时为无色晶体,其晶体结构如图4所示,该试剂易溶于水和二氯甲烷。
图4. 双(氟磺酰)亚胺银单乙腈加合物的晶体结构
双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物呈现出一般银盐的性质,可以和氯离子配位的金属离子反应,生成氯化银沉淀,得到相应的双(氟磺酰)亚胺配合物。例如,将双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物和等当量的一价金配合物—三苯基膦氯化金在二氯甲烷中反应,可以得到一类新的金配合物—三苯基膦金双(氟磺酰)亚胺;将两当量的双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物和一当量的无水氯化铜在水溶液中反应,可以得到一类新的铜配合物—双(氟磺酰)亚胺铜四水合物,相关反应式如图5所示。
图5. 双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物的一些反应性
4. 小结
双(氟磺酰)亚胺银乙腈加合物是我们开发一种新型无机银试剂,该试剂制备简便,性质稳定,具有丰富的反应性,在一些有机转化中表现出优异的催化性能,有望发展成为一种广泛应用的基础无机银试剂。
论文链接:https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejic.201901058
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