《高價氧絡鐵催化碳-氫鍵活化反應的理論研究》是依託吉林大學，由李吉來擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高價氧絡鐵催化碳-氫鍵活化反應的理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李吉來
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高選擇性活化C-H鍵一直是合成化學中的巨大挑戰。高價氧絡鐵活化惰性C-H鍵成為研究的焦點。本項目圍繞著氧絡鐵活化C-H鍵機制中存在的若干問題，擬用理論化學方法深入研究影響C-H鍵活化機制和選擇性的內外在因素及單、雙核氧絡鐵催化活化性差異的微觀本質。通過深入考察配體氫鍵、底物氫鍵及外加電場等影響因素，對C-H鍵活化過程中各種耦合作用的協同性進行理論表征，總結氫鍵和外加電場等對C-H鍵活化反應的調控作用。結合幾何結構、電子結構、pKa、氧化還原電勢和分子間各類強弱相互作用等理論分析，探討金屬離子價態和自旋態、輔助配體、不同聯橋方式、溶劑環境等對單、雙核氧絡鐵催化劑催化機理的影響，挖掘控制C-H鍵活化的關鍵要素；建立一套恰當、合理的過渡金屬催化體系的理論研究方法和路線。本研究可為研發新型低分子綠色催化劑提供理論依據，實現對C-H鍵催化過程的人工調控等具有非常重要的意義。
結題摘要
緊密圍繞C-H活化中的關鍵點，開展了一系列研究，主要包括如下3個方面。 1）理論方法的基準研究。針對各密度泛函方法的優勢和局限，以高水平的耦合簇理論為基準，探討了用於研究過渡金屬催化體系的可行的理論研究方法； 2）酶活性位點設計。理論模擬不同氧轉移酶活性位點中心配體環境與能量層面的相關性，揭示了配體－活性的內在聯繫； 3）配體效應。從頭設計了不同配體的新過渡金屬複合物，研究了配體－機理的內在關係，闡釋了C-H鍵活化過程中各類耦合作用（如配體－金屬中心）的微觀本質。這些研究成果，可為理論研究提供了理論方法選取的一些有價值的線索；可為實驗工作者研究新型“催化劑”提供新思路。
