自由基陽離子作為反應中間體及功能材料的研究

《自由基陽離子作為反應中間體及功能材料的研究》是依託中國礦業大學，由陳小雨擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：自由基陽離子作為反應中間體及功能材料的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳小雨
• 依託單位：中國礦業大學

項目摘要

自由基不僅是多種反應的中間體，還是能源科學、材料科學、生物醫學等領域中的重要材料。本課題將通過X射線單晶結構，直接分析穩定的自由基陽離子，並對其性質進行系統性的研究。.實驗方案為篩選合成含弱配位陰離子的金屬鹽，通過與目標中性化合物的單分子氧化，獲得一系列穩定的自由基陽離子化合物。.通過對化學反應現象的觀察和對生成的自由基陽離子化合物的結構分析，並結合量子化學計算和一系列先進的表征手段，系統地研究自由基陽離子化合物在不同反應條件下的變化規律，進而研究自由基/陽離子作為中間體的作用反應機理。同時，結合主族元素化學設計合成新型的導電/磁性自由基化合物；研究出新型材料的同時進一步加深對主族元素化學不飽和鍵的理解。將自由基化學的理論與套用相結合，把自由基化學的研究提高到一個新的層次。

結題摘要

自由基是一類非常重要的化合物，它不僅是多種有機反應的中間體，還是又可能作為材料科學、生物醫學中的重要材料。 本課題通過嚴格的無水無氧實驗及測試手段，藉助於性質卓越的含弱配位陰離子的金屬鹽來得並表征穩定的自由基化合物。通過X射線單晶衍射、電子順磁共振等測試手段結合量子化學計算，系統地研究自由基陽離子化合物的性質。 本項目通過實驗得到了新的反應和新的化合物，尤其對含有O、S元素的自由基進行了細緻的分析。在自由基陽離子化合物的眾多性質中，選取導電性作為研究對象。因為自由基陽離子堆疊產生的半導體性質非常類似於納米線化合物的導電，在未來有可能成為新一類探測器件。我們從微觀上研究了取代基、對離子和溶劑對自由基陽離子堆疊結構的影響，與巨觀電導率進行驗證，得到了調控自由基陽離子堆疊的方法，對今後器件的設計起到了指導作用。 本項目通過對頻哪醇重排機理的研究，驗證了自由基陽離子作為其反應中間體的作用，對遷移規律提出了新的例證，對加深1，2-Wagner Meerwein 重排的理解起到了幫助。