Низковалентные производные металлов 13 группы: синтез, строение и реакционная способность

Исследование низковалентных производных металлов главных подгрупп в различном лигандном окружении является чрезвычайно актуальной задачей в современной металлоорганической химии, поскольку ведет к созданию новых катализаторов реакций органического синтеза и реагентов для активации малых молекул. Кроме того, уникальная реакционная способность таких соединений позволяет получать производные, синтез которых альтернативными путями затруднен или даже невозможен. Большинство известных низковалентных металлокомплексов содержат лиганды, которые играют роль «наблюдателя» и не принимают участие в химических превращениях, реализуемых на атоме металла. Это, как правило, пространственно-загруженные дикетоиминатные, амидинатные, диазадиеновые, терфенильные, амидофенолятные и некоторые другие лиганды. Научная новизна предлагаемого в проекте подхода состоит в том, что для стабилизации низковалентного состояния атома металла мы предлагаем использовать редокс-активные аценафтен-1,2-дииминовые лиганды (bian). В ряде работ, выполненных коллективом авторов, было показано, что такие лиганды в составе металлокомплексов способны принимать участие в реакциях с субстратами, а именно в реакциях присоединения, циклоприсоединения, а также процессах переноса электрона металл–лиганд, придавая тем самым таким комплексам уникальную реакционную способность. В рамках реализации проекта будут осуществлены синтез и исследование реакционной способности низковалентных комплексов галлия на основе пространственно- загруженных редокс-активных лигандов аценафтен-1,2-дииминового ряда в отношении некоторых органических и неорганических субстратов, таких как ненасыщенные органические молекулы (алкины, алкены, карбодиимиды, изоцианаты), производные с выраженной полярностью связей (бораны, амины, фосфины, силаны, галогеналканы, силазаны), а также малые молекулы (аммиак, оксид азота (I), оксиды углерода (II) и (IV), сероуглерод и др.). Успешная реализация химических превращений с использованием низковалентных комплексов элементов 13 группы, в частности галлия, позволит использовать данные соединения в качестве селективных восстановителей, активаторов и промоутеров ряда химических процессов, определит потенциал их использования в качестве эффективных, доступных и малотоксичных катализаторов. Решение обозначенной научной проблемы в значительной степени расширит существующие представления о природе химической связи, а также путях трансформации исследуемых молекулярных систем.