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    “面向精准合成的新金属配合物及其反应研究”重大项目指南

    日期 2016-07-08   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      新一代合成化学将以分子的精准转化为总体指导原则,通过概念和原理的创新发展高效的反应试剂和催化剂,发现新反应及相关模式,实现从简单易得的原料到目标化合物的高效精准合成,为绿色可持续发展提供科学基础。金属有机化学以金属配合物为核心,是推动合成化学走向精准化的重要源泉之一。传统上金属配合物的配体通过与金属的配位调控金属的立体及电子环境,而金属则主导化学键的切断和形成。本重大项目拟在传统的金属与配体协同基础上,引入新概念,提出新策略,融合有机化学和无机化学两方面的力量,发展具有特色的新试剂、新配合物、新催化剂和新反应,推动合成化学的创新性发展。

      一、科学目标

      本项目拟通过辅助功能基的引入、双/多金属中心协同和单/双电子过程调控等研究思想,设计和合成新型金属有机配合物;系统阐明 (1) 电子/立体协同稳定化效应对金属有机试剂结构与反应性的影响,(2) 金属-配体协同活化效应,(3)双/多核金属配合物中金属-金属协同效应,(4) 辅助功能基-配位协同效应,(5)电子转移过程对金属配位催化途径的影响等金属配合物结构-性能关系的科学规律;针对共价键精准断裂和形成中若干重要和挑战性问题开展研究,发展我国原创的、具有广泛应用前景的新试剂、新催化剂和新反应,为功能目标分子的精准合成提供科学基础。

      二、研究内容

      (一)新型双/多金属试剂(物种)。

      设计、合成新型双/多金属有机试剂,利用其分子内金属与金属和金属与有机桥联的协同稳定化效应,实现金属有机试剂的稳定性与反应活性的协调,创制金属有机新试剂、新物种,发现新成键模式和新反应,建立基于双/多金属试剂(物种)的合成化学新方法。

      (二)新金属配合物及其反应性。

      基于辅助功能基的理念,设计合成具有储存电子功能、含Brønsted或Lewis酸碱边臂、可形成金属-杂原子双/叁键的新型配体和相应的金属配合物,探索新的反应模式,研究配体结构和金属中心、辅助功能基和配位中心,以及金属-金属中心的相互作用规律,实现对共价键的多功能性精准活化转化。

      (三)金属配合物催化的新反应。

      针对贵金属和地球丰产金属分别易发生双电子过程和单电子过程的特点,发展金属配合物催化的新反应,重点关注多取代、大位阻化学键单元的高效精准形成,以及不饱和烃为原料的精准转化新反应;基于各种协同效应实现这些反应在化学、区域、立体选择性方面的精准调控。

      (四)金属配合物催化的氮气和氧气的活化与转化。

      基于固氮酶、氧化酶/加氧酶作用机制,设计和发展双/多金属配合物,通过金属-金属以及金属与配体之间的协同效应,实现对氮气的配位活化与催化转化,合成含氮功能分子;构筑双/多核廉价金属配合物,通过协同效应实现对氧气的配位活化,以氧气作为氧化剂完成仿生氧化/加氧反应。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“面向精准合成的新金属配合物及其反应研究”(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项(含1700万元/项)。

      (三)本项目由化学科学部负责受理。




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