过渡金属催化α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应研究的任务书.docx

过渡金属催化α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应研究的任务书
任务书
研究题目：过渡金属催化α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应研究
研究目的：
α,β-不饱和羧酸类化合物是生物活性分子、药物等多种化合物的核心结构单元。其中，掌握高效、绿色、多用途、具有一定度规律性的α,β-不饱和羧酸化学合成方法具有重要的理论和应用价值。
目前，许多研究团队通过金属催化技术对不饱和羧酸的合成路径进行了广泛探讨。然而，目前研究还相对较少，而且对于过渡金属催化α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应机理的研究仍然不够深入。
本研究旨在研究利用过渡金属催化α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应机理，拓展化合物合成方法，通过实验研究来提高对该反应的理解，为生物活性分子合成提供新思路。
研究方法：
1.化学试剂：基于醇溶液和DCC/HOBT或EDC/HOBT体系的羧酸和羟基化合物。过渡金属盐和助剂，例如CuCl或Pd2(dba)3，配体（如阴离子Pin），不对称膦酸盐，例如Cy-Phos以及KOt-Bu等。
2.实验步骤：首先，将溶液中的钯或铜离子氧化为最高价状态，然后添加助剂和配体来催化α,β-不饱和羧酸与固定碱金属盐（如K2CO3和Li2CO3）之间的脱羧偶联反应。反应后，通过吸附剂或干燥再结晶等方法从反应混合物中纯化目标产物。
3.分析方法：通过核磁共振(NMR)、高效液相色谱（HPLC）等分析法进行相关检测。
预期成果：
预计通过本研究，可以获得：
1.在马化腾的催化下，α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应机理及催化剂特性和机理研究。
2.以绿色合成为基础，探索高效和可持续的合成过程。
3.在该反应的研究中发现的产品特点和路径，以便更好地开发与利用这些化合物。
4.在此过程中，可以提供一种不同于常见的羧酸合成方法，从而在有机化学反应中提供更多选择。
研究价值：
本研究将为生物活性分子合成提供新思路，并促进多种不饱和羧酸类化合物的合成。同时，本研究拓宽了化学学科领域，提高了对该特殊反应的理解和认识。通过本研究，可以促进现有化学反应机理的突破和未来研究的深入发展。
研究周期：
本研究周期为12个月。
第1-2个月：文献综述、理论学习、化学试剂采购
第3-4个月：实验设备设置、实验条件确定，初步实验
第5-10个月：不断研究，
并且开展一系列合成反应、检测和分析，不断完善和优化反应方法以及提纯技术等方面
第11-12个月：整理实验数据、编写实验报告或核心期刊发表论文。
参考文献：
1.BoWang,Zuo-QuanJiang.SynthesisofCarbonylatedHeterocyclesbyCopper-Catalyzedα-CarboxylationofAlkynes.Eur.J.Org.Chem.,2020,6,690-703.
2.郑流川，何彦雄，王旭，“铜催化α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应”.有机化学，2018，38，10-20.
3.赵科学，何彦雄，鲁炎，杨儒奎，“过渡金属催化剂促进的α,β-不饱和羧酸的脱羧偶联反应”.有机化学，2016，36，4-14.