席夫碱钠镁双金属催化的醛酮硼氢化反应开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

有机硼烷类衍生物的活性不及母体硼烷,故而在与醛酮反应时需要加入金属催化。以往的金属催化常见于过渡金属区域的催化,主要与过渡金属原子中的d轨道有关。而近年来由于主族金属具有s空轨道,将其作为催化剂的实验不断突破,也给予了该领域以无限的研究可能。本项目将所合成的具有特殊配体结构的钠镁双金属作为醛酮硼氢化反应的催化剂,探究席夫碱钠镁双金属在该反应中所达到的催化效果。不仅具有重要的理论意义还有潜在的应用价值。

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2. 国内外研究现状分析

上世纪60年代,我国国内由中国科学院有机化学研究所首先对α,β不饱和醛、酮的硼氢化反应进行研究。按硼氢化反应的一贯反应条件,在0℃、用四氢呋喃为溶剂溶解的乙硼氢作为硼氢化试剂,能分别与醛、酮反应,但需要经过较长时间反应还原得到目标一元醇。

2015年,Zhi Yang等发现一种铝氧化物AlOTfAr2C5N2H8与过渡金属对催化醛酮的硼氢化反应有相似的作用。其中由于取代基三氟甲磺酸酯使得铝离子的正电荷中心更加显著,加剧了该催化剂的酸性特质,这一特质也恰好是使得该氧化物得以催化醛酮硼氢化反应的关键。室温条件下,以氘代苯为溶剂,反应1小时该催化剂对醛与频哪醇硼烷反应效果较好。

2016年,Debabrata等用[Mg(thf)6(HBph3)]2中的镁离子成功催化了羰基或二氧化碳的硼氢化反应。该镁离子是极为有效的具有化学选择性的催化剂。在该催化剂作用下,二氧化碳或含羰基的小位阻化合物与频哪醇硼烷在25℃,THF溶剂条件下反应12小时后可被有效催化,TOF大于17s-1。该均相镁离子催化剂最近被发现用于底物含C=X(O,N)的硼氢化反应。

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3. 研究的基本内容与计划

1、2019年02月25日 ~ 03月10日:对实验所用药品的性质、具体的实验操作进行学习。

2、2019年03月11日 ~ 05月10日:进行不同醛酮在席夫碱钠镁双金属催化下的硼氢化反应实验,并通过液体核磁得到的氢谱和碳谱进行分析及数据采集。

3、2019年05月11日 ~ 05月25日:进一步完善实验工作和数据测试工作。

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4. 研究创新点

上世纪90年代开始,过渡金属络合物就被开始用于醛酮硼氢化的催化反应中,而近年来主族元素在醛酮硼氢化反应中的应用也正在被研究并得到了广泛关注。

本项目旨在利用我们所合成的具有特殊结构的钠镁双金属催化剂对醛酮的硼氢反应进行更有效催化,无论是在反应时间还是实验条件上都有所改善,在催化剂的种类上也有了新的突破,这无疑是一个十分有前景的研究课题。

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