镍催化的串联芳基化环化反应及氰基化反应研究的任务书.docx

镍催化的串联芳基化环化反应及氰基化反应研究的任务书
任务书
一、课题背景
芳基化环化反应和氰基化反应是有机合成中常见且重要的反应类型。随着催化化学的发展，催化剂的性能极大地推动了这些反应的发展。特别是镍催化剂应用于这些反应，具有高效、经济、环保等优点，已成为有机合成的研究热点。
本研究拟以镍催化的串联芳基化环化反应及氰基化反应为研究对象，通过研究反应机理和反应中间体，寻找合适的反应条件和催化剂，提高合成反应的收率和选择性。此外，本研究还将探究反应的适用范围，并进一步在有机合成中应用这些反应。
二、研究内容
本研究的主要目标是镍催化的串联芳基化环化反应及氰基化反应的研究。研究包括以下内容：
1.研究反应机理及反应中间体
应用计算化学等手段，研究反应机理和反应中间体的结构和特点，进而探索反应的适用范围及其影响因素。
2.寻找合适的反应条件和催化剂
根据反应机理和反应中间体的研究，寻找适合镍催化的串联芳基化环化反应及氰基化反应的反应条件和催化剂，并进行反应控制试验，优化反应条件。
3.提高合成反应的收率和选择性
通过反应参数和催化剂的调节，寻找提高合成反应收率和选择性的方法和机制，提高反应的效率和经济性。
4.探究反应的适用范围
研究反应物对反应的影响，并对反应的不同结构类型、官能团进行反应研究，探究反应的适用范围。
5.在有机合成中应用这些反应
探索在有机合成中的应用，合成具有实用价值和生物活性的化合物。
三、研究方案
1.研究方法
本研究将采用理论计算、合成试验以及特定的物性分析等多种方式进行。
（1）理论计算
应用计算化学等手段，建立反应机理和反应中间体的理论模型，探究反应的作用机制。
（2）合成试验
合成具有实用价值和生物活性的化合物，收集反应产物，分离、净化、鉴定及确认结构和物理化学性质。
（3）特定的物性分析
应用计量学和统计学方法，对反应过程中的物化参数进行分析，寻找反应条件和催化剂的关键点，优化合成反应的步骤和操作。
2.实验步骤
（1）确定反应体系的适宜条件和反应物品种。
（2）合成起始原料和中间体的结构鉴定。
（3）分析反应产物的结构及物性参数，验证产物的结构和化学性质。
（4）优化反应条件和催化剂类型及用量，探索反应机理和反应中间体的研究。
（5）研究反应的适用范围，对于新合成的化合物进行特定的物性分析。
（6）对反应条件、催化剂、反应物种类及业务策略进行总结评估，为以后的研究提供指导。
四、预期成果与意义
1.预期成果
（1）研究反应机理和反应中间体，探索反应的作用机制。
（2）寻找适合镍催化的串联芳基化环化反应及氰基化反应的反应条件和催化剂，并优化反应条件和催化剂结构，提高合成反应的收率和选择性。
（3）探究反应的适用范围，对于新合成的化合物进行特定的物性分析。
2.预期意义
（1）本研究预计将在有机合成领域中为寻找具有高效和经济性质的新反应提供新的思路和方法。
（2）对反应机理和反应中间体的研究，将为反应和催化剂的设计提供理论支撑和指导。
（3）本研究的成果可能应用于多种医药制品、材料合成等领域。