过渡金属催化的含杂原子分子羰基化聚合方法学研究

过渡金属催化的羰基化反应一直是一项非常重要的工业内容，随着环境问题日益严峻，寻找高效的新方法合成环境友好材料日益紧迫。一氧化碳作为便宜易得的工业原料，直接用于易得的杂环小分子的羰基化反应合成聚酯或聚酰胺，提供了一条新的合成生物可降解材料的道路。本项目中，我们主要集中于含氧的小分子化合物羰基化聚合方法学研究。在之前的工作中，我们发现一般的酰基催化剂对四氢呋喃聚合成聚酯有反应活性，但反应活性较低。因此为提高催化体系的催化效率以及研究其聚合反应机理，我们计划完成：(1) 合成并筛选得到有效的可代替氮杂环丁烷的有机碱，实现四氢呋喃类或醛类的羰基化聚合并讨论起聚合机制；(2) 筛选得到有效的路易斯酸，实现四氢呋喃类或醛类的羰基化聚合；(3) 设计并得到可对四氢呋喃类或醛类的羰基化聚合进行高效催化的双过渡金属催化剂，寻找普适的实现含氧小分子化合物羰基化聚合的方法学。

过渡金属催化的羰基化反应以便宜易得的一氧化碳和杂环化合物作为原料，提供了一条合成官能团化分子和可降解聚合物的道路，对于发展原创性的反应方法学以及羰基化工业具有非常重要的意义。.. 首先本项目发现并发展了钴催化亚胺与环氧化合物羰基化环化反应，通过对于催化剂、溶剂、温度、助剂等条件的考察和优化，构建了简单高效的催化体系，得到一系列官能团多样化的内酰胺分子；针对四氢呋喃的羰基化聚合，我们尝试不同的过渡金属催化剂，并筛选了一大批路易斯酸碱助剂，实现了四氢呋喃羰基化聚合转化数的提高；针对醛类的羰基化聚合，我们采用核磁共振的手段考察了催化剂与助剂之间的相互作用，通过催化剂和助剂的调节实现了活泼醛类的羰基化聚合，得到聚酯产物。.. 本工作为进一步深入研究并发展常见杂环小分子的羰基化聚合提供了实验依据和指导。已发表Org. Lett.1篇，中国科技论文在线论文2篇，其余论文在准备中。培养硕士研究生2名，已毕业1名。