二羰基环戊二烯钴的合成与应用

介绍

环戊二烯基钴(III)配合物的研究始于1953年，当时Fischer首次报道了钴烯（CoCp₂）的合成。随后，这类配合物在C-H键活化反应中具有高效性和选择性。近年来，随着对C-H键官能化研究的深入，环戊二烯基钴(III)配合物的应用范围不断扩大，尤其是在烷烃、芳香烃和醇类化合物的C-H键活化中表现出显著的催化性能。在这篇“Cyclopentadienyl cobalt(III) complexes: Synthetic and catalytic chemistry”文献中介绍了二羰基环戊二烯钴的合成、催化活性及其在有机合成中的应用。

二羰基环戊二烯钴

合成

二羰基环戊二烯钴的合成方法多样，介绍其中一种，它可以通过环戊二烯基钴(II)配合物（如CpCo(CO)₂）与卤素（如碘、溴或氯）反应制备。其中，碘代二羰基配合物（如CpCo(CO)I₂）的合成最为稳定。

应用

二羰基环戊二烯钴在多种有机反应中表现出优异的催化活性，尤其是在C-H键活化和官能化反应中。它能够高效地活化烷烃、芳香烃和醇类化合物中的C-H键。例如，文献中提到，使用CpCo(CO)I₂作为催化剂，可以在温和条件下实现烷烃的氧化反应，生成相应的醇或酮。此外，这些配合物还可以用于醇的氧化反应，生成醛或酮。

二羰基环戊二烯钴在C-H键官能化反应中也有广泛应用。例如，它们可以用于烷烃的C-H键的羟基化、氨基化等反应。此外，这些配合物还可以用于芳香烃的C-H键与炔烃、烯烃等的偶联反应，生成相应的偶联产物。它在氧化反应中表现出良好的催化性能。例如，它们可以催化烷烃的氧化，生成相应的醇或酮[1]。

优势

卤代钴配合物（如CpCoX₂，X=Cl, Br, I）在C-H键活化反应中也表现出良好的活性，但它们通常需要使用银盐等卤素捕获剂来激活。相比之下，二羰基环戊二烯钴由于其单体结构和较高的溶解性，在催化反应中通常表现出更高的活性和选择性。

参考文献

[1]Loginov, Dmitry A.; Shul'pina, Lidia S.; Muratov, Dmitry V.; Shul'pin, Georgiy B. [Coordination Chemistry Reviews, 2019, vol. 387, p. 1 - 31]