手性伯胺催化的不对称逆-Aldol反应及其相关反应研究的任务书.docx

手性伯胺催化的不对称逆-Aldol反应及其相关反应研究的任务书
任务书：
题目：手性伯胺催化的不对称逆-Aldol反应及其相关反应研究
一、研究背景与意义
随着有机合成技术的不断发展和应用，对手性化合物的需求越来越大。手性伯胺催化的不对称合成方法具有反应温和、反应条件简单、底物容易获取与处理等优点，在有机合成中的应用越来越广泛。其中，不对称逆-Aldol反应是一种常见的不对称合成方法，被广泛用于制备手性镜像异构体的药物、天然产物，以及其他材料。
二、研究目的与内容
本研究旨在通过手性伯胺催化的不对称逆-Aldol反应，制备具有光学纯度的手性分子，同时探究反应机理及一些相关反应。具体研究内容如下：
1.不对称逆-Aldol反应的催化剂筛选：采用不同的手性伯胺催化剂，优化反应条件，选择最优催化剂，得到高产率和高选择性的目标产物。
2.反应底物的合成及优化：选择合适的反应底物，对底物进行合成优化，提高其可控性和逆反应的副反应。
3.反应机理的解析：在选择最优催化剂后，探索其反应机理，重点关注中间体的结构及反应路径。
4.相关反应的研究：研究不对称逆-Aldol反应的衍生反应，如不对称Mannich反应、不对称Michael加成反应等，从而丰富该类反应的反应类型和应用范围。
三、研究方法和技术路线
1.催化剂筛选：以已有的手性伯胺催化剂为起点，设计并合成一系列新的手性伯胺催化剂。通过NMR、MS等手段表征催化剂结构，然后在不同反应条件下，对选定的催化剂进行反应活性实验和选择性实验，以得到最优的催化剂。
2.底物合成及优化：根据文献报道或计算机模拟，设计合成底物。在该反应系统中，优化底物稳定性，以及副反应和杂质的消除，提高反应产率和手性选择性。
3.反应机理的解析：综合利用反应动力学、NMR、MS以及化学计算等手段，对反应过程进行跟踪分析，最终建立起该反应的反应通道，并解析中间体结构及其反应路径。
4.相关反应的研究：基于已有的反应NMR、MS等手段，分析反应产物的反应通道，通过控制反应条件，将其转化为不同类型的反应，并探索新的反应体系和化学现象。
四、预期结果及意义
1.成功地设计并合成一系列新颖的手性伯胺催化剂，其中包括高反应活性和高选择性的催化剂。
2.成功合成新的反应底物，并通过反应优化提高其可控性和产率，具有强烈实际应用的潜力。
3.建立不对称逆-Aldol反应的反应路线及相关反应的反应通道，能够为实际应用提供更多的选择和解决方案。
4.在不对称合成化学的发展中，本研究将探索高效高选择性手性伯胺催化反应的新领域，从而在有机合成研究应用中发挥重要的作用。
五、研究进度及时间安排
第一年：
完成手性伯胺催化剂的设计和合成，并对催化剂的反应活性和选择性进行测试。
第二年：
完成反应底物的设计和合成，并通过反应条件优化提高底物选择性和产率。
第三年：
通过多种手段，建立不对称逆-Aldol反应的反应通道，并探究衍生的相关反应。
第四年：
综合总结实验结果，并开展论文撰写和学术交流。
六、预期经费
本研究预计需要的经费为100万元，主要用于实验室设备购置和化学试剂购买。
七、参考文献
1.Zhang,L.;Sun,H.;Wang,J.;Wang,R.;Liu,L.Chem.Commun.2017,53,11944-11947.
2.Liu,X.-Y.;Li,C.-H.;Li,Y.-T.Org.Lett.2018,20,438-441.
3.Han,Y.-F.;Chen,X.-Q.;Li,M.;Wang,L.;Zhou,Z.J.Org.Chem.2018,83,2202-2211.
4.Chen,L.;Li,Y.-H.;Chen,B.-B.;Li,X.-P.Org.Lett.2019,21,9858-9863.