双环戊二烯的合成和配位研究开题报告

1. 研究目的与意义

配体设计和应用是金属有机化学研究的基本内容。稀土4f电子的特点，就是其配合物的性质受到配体性质的影响很大。最传统的配体是茂基配体，具有配位饱和性高，产物溶解性好等优点，但研究表明茂基配体往往容易移去，配位稳定性不够高。本课题设想把两个茂连接起来，可以增加与稀土金属配位的稳定性，同时，两个链接的茂基，相互间的夹角是可控的，从而可以控制稀土金属离子另一侧的空间暴露程度，调配稀土配合物的空间环境。稀土中四价金属铈离子与茂基的配位非常难，因为四价铈离子具有氧化性，而茂基负离子具有还原性，两者很容易发生氧化还原反应，使得预想的配位反应失败。

本课题设计合成碳桥联二（环戊二烯）配体，通过环戊二烯、酮（3-戊酮、环戊酮）反应，一步法合成这一化合物，在此基础上与四烷氧基铈进行配体交换反应，对产物进行分离和表征。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

（1）通过3-戊酮和环戊二烯在四氢呋喃溶剂中在氢氧化钠催化下进行反应，来合成3,3-二（环戊二烯基）戊烷。产品中会含有富烯、未反应完全的戊酮等，所以要对产物进行分离纯化，最后进行元素分析、红外光谱、气相色谱、质谱等分析表征。

（2）通过环戊酮和环戊二烯在四氢呋喃溶剂中在氢氧化钠催化下进行反应，来合成配体1,1-二（环戊二烯基）环戊烷。有机反应副产物很多，所以要对产物进行分离纯化，进行元素分析、红外光谱、气相色谱、质谱等分析表征。

3. 研究的方法与步骤

所有实验操作均在无水无氧条件下采用schlenck技术进行。

（1）二聚环戊二烯的裂解

适量二聚环戊二烯加铁钉，170℃保温裂解5小时得环戊二烯液体。

4. 参考文献

[1] p. j. shapiro. the evolution of the ansa-bridge and its effect on the scope of metallocene chemistry[j]. coordination chemistry reviews, 2002, 231: 67-81.

[2] a. v. khvostov, v. k. belsky, a. i. sizov, b. m. bulychev, n. b. ivchenko. synthesis andstructuralstudy of theate-complex rac-(ch₃)₂c(c₅h₃-3-si(ch₃)₃)₂yb(μ₂-cl)₂li(oet₂)₂and the polymeric compound {rac-(ch₃)₂c(c₅h₃-3-si(ch₃)₃)₂yb[(μ₂-h)₂b(μ₂-h)₂]₂li(thf)₂}_∞[j]. journal of organometallic chemistry, 1998, 564: 5-12.

[3] c. t. qian, w. l. nie, j. sun. synthesis of diphenylmethylene bridged fluorenyl cyclopentadienyl lanthanocene complexes with cs symmetry and crystal structures of the ate complexes[li(thf)₄][lncl₂{(c₁₃h₈)cph₂(c₅h₄)}]and[li(thf)₄][ln(bh₄)₂{(c₁₃h₈)cph₂(c₅h₄)}] (ln= nd or la) [j]. journal of the chemical society, dalton transactions, 1999, 3283-3287.

5. 计划与进度安排

(1)第1-2周（2022年3月5日－2022年3月16日）查阅文献资料。

(2)第3周（2022年3月19日－2022年3月23日）文献分析，写出开题报告。

(3)第4-5周（2022年3月26日－2022年4月6日）实验准备和探索实验。