《新型有機銻配合物的設計合成及其催化套用研究》是依託湖南大學，由邱仁華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型有機銻配合物的設計合成及其催化套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：邱仁華
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
我國銻礦儲量居世界第一，約占全世界的40%。但是，有關銻資源的基礎研究較少。針對有機銻配合物特性以及我們在青年基金項目上已取得的進展和發現的問題，本申請提出設計和合成新型有機銻配合物催化體系並探討它們在碳－碳鍵和碳-雜鍵形成反應和二氧化碳等溫室氣體固定和轉化過程中的套用。擬設計和合成新型單/雙陰離子雙齒配體，其中銻離子與配體陰離子成σ鍵，與配位原子π電子成配位鍵。擬探討電子層間匹配效應、配體結構、銻金屬價態、酸/鹼位點、其他酸/鹼添加劑、以及配體中心原子手性環境對有機銻配合物的結構與功能的影響規律，獲取構建新型有機銻配合物催化體系的新方法，並以此催化體系開發有機功能小分子的綠色催化合成技術以及二氧化碳等溫室氣體的節能減排控制技術。本項目的實施有望得到具有套用前景和我國完全自主智慧財產權的新型催化劑體系，將對有機催化合成和精細化工領域產生重要影響，也將為利用我國豐富的銻資源提供重要參考。
結題摘要
我國銻礦儲量居世界第一，約占全世界的40%，然而關於銻資源的基礎研究較少，急需開展其高值化利用研究。有機銻配合物催化材料由於其結構可控可調，有望成為有機合成工業和新藥開發的關鍵催化劑。但是目前關於有機銻配合物的設計、製備和套用研究極其匱乏，存在三個難題：配體的多樣化快速合成、配合物的溫和條件下催化合成、和配合物催化高難度有機合成反應。針對上述難題，我們做了如下工作： （1）配體合成一直是限制有機銻配合物合成的瓶頸問題。傳統配體合成存在合成步驟多、產生廢物多和底物適用性差等難題。我們研究發現含有導向基的有機化合物可通過導向C-H活化引入新功能基而快速合成系列有機配體，且完全符合綠色化學和可持續發展要求。基於此，我們首次系統實現了廉價金屬催化C-H活化構建喹啉類等含氮雜環有機配體，發展了近400種有機含雜原子中心配位原子的有機金屬配體。 （2）依託現有穩定有機銻配合物通過催化合成導入新功能基，是合成有機銻配合物的新路線；其不需高活性試劑、反應條件溫和、合成效率高。本項目團隊首次實現了廉價金屬催化構建碳-銻鍵、碳-鉍鍵合成有機鉍銻配合物的新方法，研製了70種有機銻、有機鉍配合物催化劑，並發現部分有機鉍銻配合物對於革蘭氏陽性菌具有非常好的抑制效果，還可用於納米材料的製備。 （3）拓展有機銻配合物催化套用範圍是有機銻配合物高值化利用研究的關鍵所在。基於此，我們首次實現了基於有機銻配合物的催化加氫反應，還發現有機銻配合物可在溫和條件下催化C-H鍵官能團化反應並構建有機功能分子，以及可催化系列路易斯酸催化反應。基於有機銻配合物催化劑發展的抗氧劑1010合成工藝的中國發明專利技術已經轉讓給長沙金域化工開展中試生產。 上述研究工作為有機合成提供了新的高效綠色催化技術手段，為我國豐富銻資源的深度開發利用提供了參考；而且為設計新型金屬配合物提供了重要的新思路，豐富和發展了有機金屬化學。
