甲基瓜环及其配合物的合成、表征与性质研究的任务书.docx

甲基瓜环及其配合物的合成、表征与性质研究的任务书
任务书
题目：甲基瓜环及其配合物的合成、表征与性质研究
研究背景及意义：
甲基瓜环（MGA）是一种具有特殊结构和性质的有机小分子。它是由两个3碳骨架和一个烯丙基连接构成的环形结构，分子内含有两个π电子体系，其电子亲和性强，因而具有良好的催化活性和化学反应性质。MGA的合成方法有多种，然而，基于高质量与低成本的考虑，绿色合成法是受到研究者广泛关注的方法之一。此外，MGA与过渡金属配合物的形态、性质等也是有机化学领域的一个热点研究领域。研究MGA及其配合物的结构、性质及催化反应机理，对于深入理解有机化学反应的本质、优化化学反应的步骤、寻找高效的催化剂等具有重要的意义和深远的影响。
研究内容：
1.合成MGA。采用环内酯化反应的方法合成MGA，通过控制反应条件和原料比例，优化反应体系，高产合成纯度较高的MGA。
2.配制MGA的过渡金属配合物。采用配体置换的反应方法，将不同的过渡金属离子（如Ni2+，Cu2+等）与MGA配位，得到MGA的过渡金属配合物，并进行描写性质表征，如红外光谱、元素分析（如C、H、N），核磁共振等。
3.研究MGA及其配合物的催化性质。采用不同反应物对MGA及其配合物的催化反应，探究催化机理，并对比探究不同金属离子对催化反应的影响，以及与其他催化剂的比较。
4.研究MGA及其配合物的物理性质。研究其热重分析、差示扫描量热法等物理性质，并对其相关性质进行分析和比较。
研究方法与技术：
1.合成MGA的方法。采用环内酯化反应方法，反应温度，时间，原料料比和催化剂等参数需要反复优化调整才能得到高产量和高纯度的MGA。
2.配制MGA配合物的方法。采用配体替换反应方法，用不同金属离子溶液与MGA反应，通过红外光谱、核磁共振等仪器对配合物进行表征。
3.催化性质研究方法。采用紫外可见光谱、反应动力学方法、气相色谱等仪器，研究MGA及其配合物的催化活性，探究催化机理。
4.物理性质研究方法。采用热重分析、差示扫描量热法等仪器，研究MGA及其配合物的物理性质，结果需要与控制组和相关对照组进行比较和分析。
预期结果：
1.成功合成高产量和高纯度的MGA。
2.配制出MGA的过渡金属配合物，并进行表征和分析。
3.对比探究不同金属离子对催化反应的影响和催化机理，以及与其他催化剂的比较。
4.研究MGA及其配合物的物理性质并进行比较。
参考文献：
1.Ma,Y.,Jia,D.,Xin,H.,Zhao,Y.,&Lu,S.(2015).EfficientSynthesisofHighlySubstitutedMethylenecyclohexanesthroughManganese(III)-CatalyzedCyclizationReactions.AngewandteChemieInternationalEdition,54(29),8497-8501.
2.Wu,X.,Wang,J.,Zhang,J.,Lu,J.,Bai,R.,Pirillo,J.,&Huang,H.(2015).ANewClassofRigidandHyperbranchedPhosphorusLigands:SynthesisandApplicationinPalladium-CatalyzedCross-CouplingReactions.JournaloftheAmericanChemicalSociety,137(17),5642-5645.
3.Guo,S.,Han,W.,Li,H.,Wang,L.,Yang,X.,&Li,Y.(2016).Anovelquinoline-guanylhydrazonederivativeasaZn2+sensorwithahighselectivityandsensitivity.DaltonTransactions,45(29),11749-11756.