手性双功能方酰胺催化剂催化的不对称Michael加成反应研究的任务书.docx

手性双功能方酰胺催化剂催化的不对称Michael加成反应研究的任务书
一、研究背景及意义
Michael加成反应是一种能够构建C-C键的反应，广泛应用于有机合成领域。该反应的不对称催化研究一直是有机合成中的一个重要研究方向。手性双功能催化剂在催化不对称Michael加成反应方面具有重要的研究价值和实际应用前景。
手性双功能催化剂是一类同时具有酸碱性质的有机分子。它们能够同时作为质子酸或碱催化剂参与反应的活化，并同时作为手性支架，优异地控制反应的立体化学，从而获得具有高度对映选择性的产物。
不对称催化类似的反应在有机合成研究领域广泛应用。在医药、化妆品、生物活性物质等领域，需求具有特定空间取向与高度对映选择性的手性分子，来满足人们对高效、低剂量、低不良反应等医用药品和功能性化学品的需要。因此，制备对映共存的方式已经成为许多生产和开发工艺优化的重要结果。
二、研究目的
本任务书主要是研究在手性双功能催化剂催化的不对称Michael加成反应中，选择合适的底物、手性双功能催化剂的设计及合成方法等多方面进行研究，明确其优化反应体系方法。根据实验室规定并考虑实验条件和手性双功能催化剂固定策略设计合适的试验方案，系统性地设计不对称Michael加成反应的催化剂，研究催化剂的性质及反应体系规律，考查其在不对称合成中的应用价值。研究的具体目标如下：
1.确立研究的底物和反应条件，考虑产率、化学转化率和对映选择性等指标，根据需要改进反应体系和控制方法；
2.设计合适的手性双功能催化剂制备方案，开展反应体系的研究；
3.通过一系列手性双功能催化剂，研究不对称Michael加成反应的催化体系，考查反应中催化剂形成的手性中心对反应中手性控制的影响机理及应用研究；
4.对研究的催化剂性能进行系统性整理，并评估在不对称化学反应中实际应用的潜力；
5.结合化学动力学、NMR、DCD和XRD等分析手段，对反应机理和产物结构进行研究；
6.在一定时间内完成并撰写针对研究的技术报告。
三、研究内容
本研究主要涉及以下的内容：
1.设计合适的实验方案，开展实验室内的组装、操作和研究的相关工作；
2.筛选出适合于手性双功能催化剂催化的不对称Michael加成反应体系，考查反应中催化剂形成的手性中心对反应中手性控制的影响机理及应用研究；
3.通过一系列手性双功能催化剂，系统研究反应体系、反应条件等的影响机理，寻找合适的反应催化剂；
4.研究催化剂对反应中不对称合成的控制作用，系统整理催化剂的性能，并评价其在不对称化学反应中的应用价值。
四、研究步骤
1.整理文献资料，了解研究现状、研究方向和研究方法；
2.确定研究方案，考虑到实验条件的限制，根据需要改善反应体系和控制方法；
3.确定研究的反应条件、底物选择、催化剂的制备方法、催化剂的性质等；
4.实验室内组装符合要求的实验装置，开展实验研究；
5.对反应中的反应物、中间体和产物进行元素分析、分子结构表征等多种分析手段进行研究；
6.对反应体系和催化剂的性质进行分析和研究，从而获得影响反应体系性能的关键范围及其机理；
7.充分考虑实验数据和文献研究的整合及评估，撰写有关研究的技术报告。
五、研究时间安排
本研究时间为三个月，按照以下时间安排进行：
第一周：整理文献，明确研究方向，确定研究的底物和反应条件，制定实验计划；
第二周至第四周：实验室组装符合要求的实验装置并开展实验；
第五周至第八周：对实验结果进行分析，考虑近期需要改善反应体系和控制方法，重新开展实验；
第九周至第十一周：整合实验数据及文献研究，进行技术报告撰写；
第十二周：完成技术报告撰写及验收。