本发明属于金属有机化学领域，具体地涉及一种单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物及其制备方法和在炔烃氢硅化或氢锗化反应中的应用。
背景技术：
1、在过去的几十年里，过渡金属催化的交叉偶联反应使现代合成有机化学发生了革命性的变化。其中，有机硅类化合物因其独特的性质，作为转金属试剂广泛应用于过渡金属催化的交叉偶联反应中。近年来有机锗类化合物作为有机硅类化合物很好的补充，在一些交叉偶联反应中表现出比有机硅类化合物更好的反应效果，引起了人们的广泛关注。过渡金属催化碳碳不饱和键与硅烷的氢硅化反应和与锗烷的氢锗化反应是合成有机硅和锗类化合物最简单有效的一种方法。其中，炔烃与硅烷的氢硅化反应和与锗烷的氢锗化反应，由于存在区域选择性和立体选择性，会有多种异构体的生成，如何高选择性的生成单一的氢硅化和氢锗化产物仍是一难点。
2、最近，发明人以两个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物[(ipr)2co2(co)6] 为催化剂，成功实现了末端炔烃与三级硅烷的选择性马氏氢硅化反应。该方法具有反应条件温和、底物范围广、官能团耐受性好等特点，能够高效合成烯基硅类化合物。
3、氮杂环卡宾配体与八羰基合二钴的配体取代反应是合成氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物的一类重要方法。通常情况下会生成两个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物，且根据反应温度和溶剂的不同，也会发生歧化反应生成离子型的双核钴羰基配合物。比如：rensburg,h.v.等人通过八羰基合二钴与2 当量的imes在一氧化碳气体保护下，在不同的反应溶剂中选择性的反应生成了两个imes卡宾配位的双核钴羰基配合物[(imes)2co2(co)6]和离子型的双核钴羰基配合物[(imes)2co(co)3][co(co)4]。
4、单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物仅有一例报道。2003年，gibson, s.e.课题组通过氮杂环卡宾前体与碱的反应，原位生成氮杂环卡宾并进一步与八羰基合二钴反应生成氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物(imes)co2(co)7，由于其对空气和水极其敏感，仅对其进行了核磁表征，并没有对其分子结构进行鉴定。
5、现有研究证实单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物是一种活性非常高的化合物，但是单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物仍缺乏稳定有效的合成方法。因此，本领域迫切需要开发单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物的稳定有效的合成方法，并合成系列单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物，将其应用到氢硅化或氢锗化的催化反应中。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物及其稳定高效的合成方法。
2、本发明的第一方面，提供了一种单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物，具有式i所示结构：
3、
4、其中，
5、为单键或双键；
6、x选自下组：nr3、cr32、s；
7、r1与r3各自独立地选自下组：取代或未取代的苯基、取代或未取代的c1-c10烷基、或取代或未取代的c5-c10环烷基；
8、r2选自下组：氢、卤素或者取代或未取代的c1-c6烷基；
9、其中，所述取代是被选自下组的一个或多个取代基取代：c1-c6烷基。
10、在另一优选例中，所述的x为nr3。
11、在另一优选例中，r1与r3各自独立地选自下组：2,4,6-三甲基苯基(mes)、 2,6-二异丙基苯基(dipp)、2,6-二(3-戊基)苯基(pent)。
12、在另一优选例中，r2选自下组：h或cl。
13、在另一优选例中，所述配合物选自下组：
14、
15、本发明的第二方面，提供了一种制备如本发明的第一方面所述的配合物的方法，包括步骤：
16、(s1)在第一惰性溶剂中，式ii化合物与式iii化合物反应，得到所述配合物，
17、
18、其中，r1、r2、x的定义如本发明第一方面所述。
19、在另一优选例中，式ii化合物选自下组：
20、
21、
22、在另一优选例中，式ii化合物与式iii化合物的摩尔比为1：0.8-1.5。
23、在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述第一惰性溶剂选自下组：甲苯、四氢呋喃、烷烃类溶剂，或其组合。
24、在另一优选例中，在步骤(s1)中，反应在0-60℃条件下进行。
25、在另一优选例中，在步骤(s1)中，所述的反应时间为30分钟-24小时。
26、本发明的第三方面，提供了一种氢硅化或氢锗化反应方法，所述方法包括步骤：
27、(a)在第二惰性溶剂中，在如本发明第一方面所述的配合物催化下，式a化合物与式b化合物发生反应，生成式c化合物和式d化合物；
28、
29、其中，
30、m选自si或ge；
31、r4、r5各自独立地选自：氢、取代或未取代的c1-c20烷基、取代或未取代的 c3-c20环烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基；
32、r6选自未取代的c1-c6烷基；
33、且所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代：h、卤素、羟基、c1-c4烷基、c1-c4卤代烷基、c2-c4酰基、c1-c4烷基胺基、c1-c4 烷氧基、c1-c4卤代烷氧基；
34、在另一优选例中，r6选自取代或未取代的选自下组的基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基。
35、在另一优选例中，式b化合物选自三乙基硅烷或三正丁基锗烷。
36、在另一优选例中，在步骤(a)中，所述第二惰性溶剂选自下组：甲苯、四氢呋喃、c1-c10烷烃、乙醚，或其组合。
37、在另一优选例中，在步骤(a)中，所述第二惰性溶剂选自下组：甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙醚，或其组合。
38、在另一优选例中，在步骤(a)中，式i化合物的用量为1-10mol％，以式a化合物的摩尔数计。
39、在另一优选例中，在步骤(a)中，式i化合物的用量为2-5mol％，以式a化合物的摩尔数计。
40、在另一优选例中，在步骤(a)中，式a化合物与式b化合物的摩尔比为1：0.8-1.5。
41、在另一优选例中，在步骤(a)中，反应在0-80℃条件下进行。
42、在另一优选例中，所述反应时间为2-24小时。
43、在另一优选例中，所述第二惰性溶剂的用量为0.5-15ml。
44、应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例) 中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
1.一种单个氮杂环卡宾配位的双核钴羰基配合物，其特征在于，具有式i所示结构：
2.如权利要求1所述的配合物，其特征在于，所述配合物选自下组：
3.一种制备如权利要求1或2所述的配合物的方法，其特征在于，包括步骤：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，式ii化合物与式iii化合物的摩尔比为1：0.8-1.5。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(s1)中，所述第一惰性溶剂选自下组：甲苯、四氢呋喃、烷烃类溶剂，或其组合。
6.一种氢硅化或氢锗化反应方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述第二惰性溶剂选自下组：甲苯、四氢呋喃、c1-c10烷烃、乙醚，或其组合。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，式i化合物的用量为1-10mol％，以式a化合物的摩尔数计。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，式a化合物与式b化合物的摩尔比为1：0.8-1.5。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，反应在0-80℃条件下进行。
