低价稀土化合物的合成开题报告

1. 研究目的与意义

我国稀土储量占世界第一。稀土是重要的战略物资资源，有一些已形成产业，在永磁、发光、催化和储氢等方面有着重要的作用。稀土元素因其具有丰富的光、电、磁性质，吸引越来越多的化学、物理、材料等科学家的研究兴趣。低价稀土离子的研究是稀土物理化学中最为活跃的领域之一。低价稀土是指稳定的正三价以外的价态。低价稀土具有与正常三价稀土迥然不同的特异性能和用途。低价稀土化学与物理研究的深入开展对稀土化学、材料科学等的发展具有非常重要的意义。

目前已发现9个非三价稀土元素，通过对低价稀土材料的合成，新材料的物理化学性质和价态转变过程的研究，人们发现低价稀土具有与正常三价稀土迥然不同之处，低价稀土离子的研究已成为稀土化学中最活跃的学科分支之一

2. 国内外研究现状分析

自从1965年第一个二价稀土配合物Cp₂Yb^[1]被合成以来，特别是80年代以后, 二价稀土化学引起了化学家极大的兴趣。不仅合成并测定了一系列的二价稀土有机配合物,而且还逐渐发现了一些二价稀土配合物独特的新颖的反应性能及催化性能。

近年来，国际上仍在积极探寻新的低价稀土及合成方法，对Ce、Sm、Yb等金属间化合物，重费米子化合物和硫属化合物开展了大量有关价态浮动的研究工作。对低价稀土金属有机化合物的研究和对 2价态的Sm等低价稀土有机合成中的应用等工作都取得了引人注目的成果。我国低价稀土的研究受到国外同行的重视。但我国的低价稀土金属间化合物，有机合成及在超导中的应用有待进一步开展研究。今后。低价稀土离子研究应主要围绕低价理论、强光和极化相互作用进行研究，以便合成更多具有新结构及新性能的低价稀土离子，发现新功能材料，预期不久的将来一定会取得更多的和具有突破性的成果。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

设计合成一些具体大空间位阻的新配体，去质子化和复分解消除反应得到相应二价碘化物lmi(l = 配体, m = 稀土金属)，用na等将二价化合物lmi还原为稳定的一价金属有机化合物lm-ml。

4. 研究创新点

二价稀土化合物, 主要是SmI_2，作为电子转移试剂在缩合聚合、开环聚合中有着广泛的应用。低价稀土的物理和化学研究虽然属于基础研究，但有着十分诱人的应用前景。从发展稀土科学的基础研究出发，要求有结构特殊的样品作为研究对象。从应用角度出发，要求有大量新性能的化合物，作为发展高新技术的新材料来源。低价稀土兼具这两方面的条件。

大量的基础研究指出，澜系离子在光学特性上反映出区域特征。与特殊发光材料、信息存储材料和超导材料有关的低价稀土的发光性能，烧孔性能和在高温超导体内的性能研究都在积极进行。光谱烧孔可能用于光存储，实现比现行光存储高几个数量级的存储密度，因而受到各国科学家的重视。稀土离子参杂材料是重要的谱烧孔材料之一。