线性四氮配体金属-双氧配合物合成、表征及反应活性研究

Toward the pivotal problems in the field of catalytic oxidation and dioxygen activation,a series of tetradentate nitrogen ligands derived from various diamines and heterocycle with different sp2 nitrogen together with their metal complexes will be designed and synthesized. To get direct evidence for the understanding the key intermediates involved in dioxygen activation chemistry, the synthesis, structural and spectroscopic characterization, and reactivity of metal-O2 complexes bearing linear tetradentate nitrogen ligands will be performed.

本项目针对目前仿生催化氧化、氧分子活化中亟待解决的问题，合成基于各种sp2氮杂环及二胺骨架的线性（手性）N4配体及其金属配合物，并利用这些配合物获得相应的金属-O2配合物，开展相应的谱学、结构表征，并获得不同种类线性N4配体金属-O2配合物结构、物理化学性质等，为温和条件下氧分子活化及利用提供理论和实验依据。在仿生催化领域形成自己的特色的研究工作。

本项目主要开展新型手性四氮配体、相应金属配合物的合成及金属-O2配合物金属-氧的合成、结构、谱学表征和反应活性。在此基础上，构建一系列新型仿生不对称催化氧化反应体系，实现了现了烯烃不对称环氧化、仲醇氧化动力学拆分反应，以及螺环化合物的C-H键不对称氧化反应等。通过设计合成结构类似的N4、N5手性配体，揭示了手性锰催化烯烃环氧化的反应机理以及氧化剂双氧水活化模式。所发展的高效催化氧化体系可用于卡非佐米关键中间体手性环氧酮的合成中。相关研究为温和条件下氧分子活化及利用提供了重要的理论和实验依据。. 在本项目执行期内，在J. Am. Chem. Soc.、Chem. Sci.、ACS Catal等国际国内刊物上发表论文18篇，申请中国发明专利三件，相关工作被国际同行大量引用并写入专著。