《茂鈦Lewis-Bronsted 酸協同催化酯化/醯胺化反應》是依託陝西師範大學，由高子偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：茂鈦Lewis-Bronsted 酸協同催化酯化/醯胺化反應
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高子偉
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以Cp2TiCl2為原料，以苯環上具有相鄰羥基和羧基為基本結構單元的磺酸衍生物為配體，構建以相鄰羥基和羧基的苯環結構為橋樑、以二茂鈦為Lewis酸骨架中心、以磺酸基為Br?nsted酸基本單元的二茂鈦Lewis-Br?nsted酸配合物。基於Lewis酸性中心原子的電子密度決定其強度的策略，保持二茂鈦結構單元不變，調節強吸電子作用的磺酸基個數與位置，實現分子內Br?nsted酸對Lewis酸中心酸性強度的調控；通過相應配合物催化活性檢測，揭示Br?nsted酸與Lewis酸的協同作用機制。再以配合物為催化劑，以酯化/醯胺化反應為模型，以酸酐或酯為活化對象，考察醇、酚和胺的酯化、酯交換及醯胺化反應，關聯結構與催化性能間的關係，揭示催化劑對催化三類反應的差異性，建立分子內Lewis-Br?nsted酸的多酸催化新體系，豐富Lewis及Br?nsted酸催化化學，推進酯化/醯胺化反應實際套用。
結題摘要
本項目聚焦於茂鈦Lewis-Brønsted酸協同催化體系的構建及其在縮合反應中的套用研究，取得了一些富有特色的研究成果，主要包括：（1）合成了8個茂鈦Lewis-Brønsted酸金屬有機配合物，其中6個得到單晶結構；（2）利用原位Vis-UV，1H NMR，ESI-MS等分析手段，研究了形成茂鈦配合物的結構演化過程，為進一步套用於催化酯化∕醯胺化等縮合反應提供了支持；（3）基於茂鈦Lewis-Brønsted酸配合物的基本架構，成功構建了9種茂鈦Lewis-Brønsted酸催化體系，並發現了Brønsted酸配體對催化反應具有調節作用；進一步研究表明，茂鈦Lewis-Brønsted酸催化體系不僅實現了傳統酯化反應和醯胺化反應的轉化，而且對更具挑戰性的Mannich反應也取得了突破，同時還拓展了其在水相與多相的運用，解決了傳統Lewis酸催化劑不耐水、穩定性差的難題；（4）利用多種原位實驗技術線上監測了茂鈦Lewis-Brønsted酸催化反應過程，揭示了催化劑與反應的本構關係，證實了分子內茂鈦Lewis-Brønsted酸的協同活化作用是實施高效催化的根本所在，並由此凝練出茂鈦Lewis-Brønsted酸的協同催化理論模型，這不僅為Lewis酸催化化學提供了一種有效範式，而且為有機合成方法學也增添了新的內容。項目執行期間，共發表SCI源刊學術論文15篇（其中2014年發表於Chem. Eur. J. 雜誌的文章被選作亮點工作進行了介紹），發表會議論文10篇，獲得授權發明專利8件，受邀作國內口頭會議報告4次，培養博士研究生2名、碩士研究生8名。
