四价铈烷氧化合物的合成和性能开题报告

1. 研究目的与意义

稀土元素具有独特的4f电子，是催化新材料的宝库。通过设计新配体来调控中心金属的反应性能和催化性质是当今稀土金属有机化学中一个十分活跃的研究领域。稀土金属有机化学多年来一直蓬勃发展，取得了令人瞩目的成就。稀土金属元素中，铈是唯一可以稳定的四价元素。在稀土化学的发展中，铈化学尤其是四价铈化学的研究相对落后。至今有关四价铈配合物的合成，尤其是结构报道还非常有限。铈化学是稀土化学的重要组成部分。开展Ce(IV)配合物的合成、结构和反应性能研究，对丰富稀土化学内涵，揭示铈化学独特的性质具有重要意义。

为了了解四价铈的催化性能，本课题准备合成四价铈烷二醇Ce[(OCH2CH2)2NPh]2配合物，这是文献上未见的新化合物。在合成和表征基础上，考查其催化e-己内酯聚合反应性能，研究催化剂的用量、聚合反应时间、聚合反应温度等对e-己内酯聚合反应的影响。

2. 研究内容和预期目标

文献中对于烷氧基四价铈配合物的合成已有报道，起始原料硝酸铈铵便宜易得，且反应能定量完成，是一条可行又经济的合成路线。但是，相应的烷基二醇四价铈配合物的合成报道还未见报道。本课题设计合成四价铈二醇配合物，与前人的不同点在于用二醇代替单个烷醇，结构上将有很大差异。通过硝酸铈铵和叔丁醇钠反应，先制备四（叔丁醇）铈配合物，然后进一步跟n-苯基二乙醇胺进行配体置换反应，制备四价铈二醇配合物。

四价铈配合物的催化性能研究报道极少，这可能跟四价铈配合物合成困难有关。因为稀土烷氧化合物可以催化己内酯聚合反应，因此，本课题将在合成四价铈二醇化合物的基础上研究其催化己内酯聚合反应性能，掌握四价铈-烷氧键的反应特性。

预期可以成功合成催化剂，测定晶体的结构。通过催化反应性能研究，掌握实验条件、稀土元素等对催化性能的影响规律。

3. 研究的方法与步骤

所有操作都是在高纯氩气的保护下采用标准的schlenck技术进行。

（1）四价铈二醇配合物的合成

称取硝酸铈铵于脱水脱氧的反应烧瓶中，然后加入适量thf，室温搅拌，形成橙色清液，用针筒注入叔丁醇钠的四氢呋喃溶液，48h后，用针筒抽取n-苯基二乙醇胺的四氢呋喃溶液注入，封瓶，室温下搅拌反应24h。离心。然后取长度为35cm、内径为5mm的玻璃管，将其一端用火封住。将玻璃管进行脱水脱氧处理后，用针筒先抽取1.5ml黑色清夜注入到玻璃管中，再抽取邻菲罗啉的四氢呋喃溶液缓慢注入到玻璃管中，并覆盖在黑色清夜的上层，静置数天后，待其长出晶体。

4. 参考文献

[1]bradleydc,chatterjeeak,wardlaww.structuralchemistryofthealkoxides.partvi.primaryalkoxidesofquadrivalentceriumandthorium[j].j.chem.soc.,1956,2260-2265.

[2]yunluk,gradeffps,edelsteinn,kotw,shalimoffg,streibwe,vaartstraba,caultonkg.photoreductionof(iv)inoctakisdicerium.characterizationandstructureofce4o(opr-iso)13(iso-proh)[j].inorg.chem.,1991,30(10):23172321.

[3]sirioc,hubertpfalzgraflg,boisc.facilethermaldesolvationofce2(opri)8(prioh)2:characterizationandmolecularstructureofce4(μ4-o)(μ3-opri)2(μ-opri)4(opri)8[j].polyhedron,1997,16(7):1129-1136.

5. 计划与进度安排

(1)第1~2周（2022年3月2日－2022年3月13日）查阅文献资料。

(2)第3周（2022年3月16日－2022年3月20日）文献分析，写出开题报告。

(3)第4~5周（2022年3月23日－2022年4月3日）实验准备和探索实验。