新型“受阻路易斯酸碱对”催化的不对称转移氢化研究的任务书.docx

新型“受阻路易斯酸碱对”催化的不对称转移氢化研究的任务书
一、任务背景
在有机化学中，不对称催化是一种重要的化学反应，可以通过手性催化剂使产物中的立体异构体不对称生成。而转移氢化是一种常用的有机合成反应，可以将不饱和化合物转化为饱和化合物。
传统的不对称转移氢化反应中，多使用钌催化剂，但钌是一种昂贵的稀有金属，并且存在环境问题。因此，研究人员一直在寻求更便宜、高效的催化剂。
另外，由于传统不对称转移氢化反应中的催化剂通常是路易斯酸，往往存在对另一种路易斯酸的竞争，导致催化效率较低。因此，有必要研究一种新型催化剂来改善这个问题。
基于以上背景，本任务将研究一种新型“受阻路易斯酸碱对”催化剂在不对称转移氢化反应中的应用，旨在寻求更高效、更环保的有机合成反应方法。
二、任务目标
1.合成新型“受阻路易斯酸碱对”催化剂;
2.探究新型催化剂在不对称转移氢化反应中的催化效应；
3.优化催化反应条件，并通过空气灵敏度、稳定性、催化效率等方面的实验检测催化剂的性能；
4.分析新型催化剂中各组分的作用机理，探究其对催化效果的影响；
5.通过与传统钌催化剂进行比较，探究新型催化剂的优缺点，并提出改进方案。
三、任务内容
1.合成新型“受阻路易斯酸碱对”催化剂
根据初始设计，催化剂中的路易斯酸和碱应当是受阻的，以避免与反应物发生旁路反应，从而提高催化效率。因此，需要在实验中进行组分筛选、反应条件调整等多方面探索，最终得到一种合适的催化剂。
2.探究新型催化剂在不对称转移氢化反应中的催化效应；
使用催化剂进行不对称转移氢化反应，通过合成产物的手性异构体比例来评估新型催化剂的催化效果，并与传统钌催化剂进行比较。
3.优化催化反应条件，并通过空气灵敏度、稳定性、催化效率等方面的实验检测催化剂的性能；
根据前期实验结果，调整催化反应条件，如反应时间、反应温度、溶剂选择等，优化催化反应效果，并通过空气灵敏度、稳定性、催化效率等方面对催化剂的性能进行评估。
4.分析新型催化剂中各组分的作用机理，探究其对催化效果的影响；
对新型催化剂进行各项反应前后的基础物理化学检测，如X射线晶体学、核磁共振等，通过对各组分的结构进行分析，探究其在反应中的作用机理，并评估各组分对催化效果的影响。
5.通过与传统钌催化剂进行比较，探究新型催化剂的优缺点，并提出改进方案。
在实验中使用传统钌催化剂进行不对称转移氢化反应，对比新型催化剂的催化效果、成本、环保等方面的优劣，提出未来研究中值得改进的方案。
四、任务计划
1.第一阶段（1个月）：文献调研，确定研究方向，制定详细实验方案
2.第二阶段（3个月）：合成新型“受阻路易斯酸碱对”催化剂，探究催化机理
3.第三阶段（6个月）：进行不对称转移氢化反应，优化反应条件
4.第四阶段（3个月）：对反应过程与产物中的手性异构体比例进行分离、拆分、鉴定和测定，并进行数学分析
5.第五阶段（1个月）：针对实验结果进行分析与总结，写作成果报告
五、实验方法
合成新型“受阻路易斯酸碱对”催化剂的实验方法：先进行组分筛选，然后探究合适的比例、反应时间、反应温度等条件，并采用适当的反应溶剂，并进行实验验证，最终得到合适的催化剂。
进行不对称转移氢化反应的实验方法：将键合成环戊二烯烃和丙烯质子化后的产物与质子给体Et3SiH加入反应溶剂中，在新型催化剂存在下进行反应，通过液相色谱法分离产物并进行鉴定。
针对实验结果的分析方法：通过红外光谱、核磁共振等基础物理化学检测，探究催化剂中各组分间的化学作用，再通过数学分析、拆解产物以及比较传统钌催化剂等方法，评估新型催化剂在不对称转移氢化反应中的优势和局限性。