低价态（一价）稀土化合物的合成及反应性能的研究

Synthesis of low oxidation state organometallic compounds and their reactivity investigation is one of very important and popular research fields in modern chemistry, especially successful preparation of Zn(I) and Mg(I) compounds recently, however, the report about their reactivity investigation is relatively few. To overcome the drawback of the above subvalent organometallic complexes namely low reactivity, base on the preliminary work, we will design and prepare a series of novel and extremely bulky ligands such as monodentate amide ligand and bidentate β-diketiminate class of ligand to stabilize subvalent rare earth complexes, study their reaction mechanism combined with DFT calculations etc, investigate their potential in catalytic polymerization,organic reaction and small molecule activation. The above subvalent rare earth organometallic complexes could be efficient catalyst due to their unique property which have attractive application. These will provide important theoretical basis for subvalent rare earth organometallic chemistry.

低价态（即一价）金属有机化合物的合成及其反应性能的研究是最近化学研究中非常重要的前沿领域之一，特别是一价锌和一价镁的成功合成，然而有关这些低价金属化合物反应性能的报道相对而言还很少。为了克服上述化合物反应活性低的不足，在前期工作的基础上本项目主要致力于结构类似的反应活性更高一价稀土化合物的合成与反应性能的研究。以结构新颖的、具有大空间位阻的单齿氨基、双齿膦亚胺、β-二亚胺和芳氧基以及三齿Tp*作为辅助配体稳定低价态（一价）稀土金属有机化合物，并考察这些低价稀土有机化合物在催化聚合、有机合成和小分子活化等反应中的应用；同时结合理论计算和电化学测试等研究可能的反应机理。这类低价态稀土有机化合物因其潜在的特殊化学性质，有望成为高效催化剂，具有诱人的发展前景。本项目的研究可为低价稀土金属有机化学提供重要的理论基础。

最近低价金属化合物的合成及其反应性能的研究引起了人们广泛的关注，特别是一价锌和一价镁的首次成功合成，更加激发的广大研究人员的浓厚兴趣，一系列各式各样配体稳定的一价锌和一价镁化合物被陆续合成出来，然而有关这些低价金属化合物反应性能的报道相对而言还很少。为了克服上述化合物反应活性低的不足，本项目主要致力于结构类似的反应活性更高低价稀土化合物的合成与反应性能的研究。由于稀土原子较镁和锌原子大，因此需要更大空间位阻的单齿氨基、双齿膦亚胺、β-二亚胺和芳氧基等作为辅助配体稳定低价稀土金属有机化合物。上述配体首先分别与氢化钾等生成相应的碱金属盐，再与稀土碘化物反应，最后用金属钠等还原。考察了部分稀土有机化合物在醛酮的硼氢化反应中的应用，结果显示这些稀土化合物可以作为高效的催化剂；同时结合计算机模拟等研究可能的反应机理。低价金属化合物因其特殊的化学性质，可以成为高效催化剂，具有诱人的发展前景，但其合成具有非常大的挑战性。本项目的研究可为低价金属有机化学提供重要的理论基础。