酰胺基稳定的二价稀土金属配合物的结构与反应性能关系的研究

稀土金属具有独特的电子结构，无论在配位化学、金属有机化学及均相反应中都显示出很多独特性能。稀土金属有机化合物的反应性取决于中心稀土金属离子及与其相结合的配体，因此设计合成具有所需电荷和空间效应的配体是稀土催化剂设计中的一个关键问题。.本项目利用酰胺基容易修饰的优点，合成一系列具有不同取代基的酰胺,以这些酰胺为配体合成具有不同配位环境的新型二价稀土金属配合物,研究它们与一些小分子的活化反应及其催化某些有机反应的反应化学。重点研究这些二价稀土金属配合物的空间和电荷效应对其反应活性和选择性的影响规律，了解配合物的结构与其反应性能之间的内在关联，为设计合成新的高效低价稀土金属催化剂提供理论指导。预期可以开发2-3个具有自主知识产权和潜在应用价值的高活性、高选择性的稀土金属催化剂。

稀土金属有机化合物的反应性取决于中心金属和与其相结合的配体，因此本项目主要致力于设计合成具有所需电荷和空间效应的酰胺配体，用于调控相应的稀土金属配合物的催化性能。我们设计合成了9种酰胺配体，获得了具有不同配位环境的酰胺基稀土金属配合物36个；分别研究它们在催化内酯开环聚合和催化构建C-C键、C-N键和C-P键的有机小分子反应，如炔和腈加成得炔酮，炔与CO2反应成炔酸，邻氨基腈与CO2反应成2,4-喹唑啉二酮，胺与二亚胺的胍化，醛（酮）氢膦化以及醛的直接酰胺化反应中的高性能；研究了这些稀土金属配合物的催化作用机制；特别是通过配体的调控，成功地提高了二价镱和铕配合物的反应性。.我们在研究丙交酯开环聚合的过程中，还合成并研究了4个苯二胺桥联的-二酮亚氨基稀土胺化物对该反应的催化活性和可控性；发现了意想不到的苯环上C-H键的活化。.此外，我们还将手性脯氨醇结构引入到稀土配合物的骨架中，成功获得了4个具有手性源的离子型桥联芳氧基烷氧基稀土配合物，并且在催化alpha, beta-不饱和酮的不对称环氧化反应中获得成功；在此基础上，我们又优化了稀土催化剂体系，分别对二取代和三取代的alpha, beta-不饱和酮进行了不对称环氧化，得到了更高产率和高对映选择性的好结果。.项目执行期间，已经发表论文14篇，其中二区8篇，影响因子大于3.0的有10篇，申请了5个关于高效酰胺基稀土金属催化剂的中国发明专利，全部都在实审阶段。已经达到预期目标。