過渡金屬催化氫轉移反應的機理研究和精密控制

《過渡金屬催化氫轉移反應的機理研究和精密控制》是依託湖南大學，由韓立彪擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：過渡金屬催化氫轉移反應的機理研究和精密控制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：韓立彪
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

過渡金屬催化氫轉移反應是合成各類有機化合物的非常有效的手段。但絕大數過渡金屬催化氫轉移反應機理尚不清楚,由此阻礙了對氫轉移反應歷程的理解,並制約了高效的氫轉移反應催化體系的設計和開發。針對此問題，在大量文獻調查和前期研究的基礎上，本項目通過分步控制反應和同位素標記法捕捉中間體，在催化體系中添加特定化合物以穩定和分離反應中間體，採用核磁和單晶衍射鑑定其結構並對其物理、化學性質進行研究，從而揭示過渡金屬催化氫轉移反應的機理。通過調變催化體系和反應條件實現對反應的精密控制。在此基礎上，設計和開發系列過渡金屬催化氫轉移反應體系，並系統研究其在三種主要類型氫轉移反應中的催化套用，實現對氫轉移反應的化學、區域與立體選擇性的精密控制。本項目的實施將建立過渡金屬催化機理研究的通用方法，為過渡金屬催化氫轉移反應體系的設計及開發提供新思路，具有重要的科學價值和現實意義。

結題摘要

過渡金屬催化氫轉移反應是合成各類有機化合物的非常有效的手段。但絕大數過渡金屬催化氫轉移反應機理尚不清楚,由此阻礙了對氫轉移反應歷程的理解,並制約了高效的氫轉移反應催化體系的設計和開發。本項目主要圍繞過渡金屬催化氫轉移反應，按照既定研究計畫推進研究工作。通過四年的研究工作，開發了系列過渡金屬催化P-H化合物參與的氫轉移反應，通過對反應的精密控制，實現了高化學、區域和立體選擇性地合成多種有機磷化合物，建立了幾種有機磷化合物綠色、高效、簡易的合成新思路、新方法，利用多種表征手段對反應機理進行了研究，建立過渡金屬催化機理研究的通用方法，為過渡金屬催化氫轉移反應體系的設計及開發提供新思路。本項目超額完成了擬定的任務目標，在國際知名刊物J. Am. Chem. Soc.、Org. Lett.、Chem. Commun.、Adv. Synth. Catal.、J. Org. Chem.、Organometallics、Dalton Trans.、RSC Advance、Org. Biomol. Chem.等上發表了26篇SCI學術研究論文，其中含高水平國際期刊（SCI Q1）論文11篇；已經申請中國發明專利6件。此外，在過渡金屬催化氫轉移反應的研究基礎上，還開發了過渡金屬催化C-Z/P-H或C-Z/C-H交叉偶聯構建有機磷化合物或雙芳基甲烷類化合物的新方法。以上研究成果為有機磷化合物的合成提供了新的思路，對我國磷化學、化工的可持續發展提供了理論依據和實驗支持。