基于质谱学的分子内芳基交换反应历程研究

有机反应活泼中间体的捕捉与表征对反应机理历程的阐释至关重要。本项目拟发展色谱分离有机反应活泼中间体的方法，建立HPLC/ICP-MS/ESI-MS联用方法，研究金属有机反应过程中的分子内芳基交换反应历程。具体的研究计划包括：(1) 选择或修饰筛选出合适的色谱柱，优化分离条件，实现HPLC对交换反应活泼中间体(尤其是金属复合物同分异构体)的有效分离；(2)建立ICP-MS对金属复合物中间体的定量分析及形态表征方法，考察反应的趋势、催化选择性以及动态过程；(3) 发展柱后反应和同位素标记的质谱方法，结合ESI-MS/MS表征活泼中间体技术，判断芳基交换反应中金属中间体的催化活性，研究反应的微观趋势，论证反应机理。同时，运用理论计算方法辅助验证反应的选择性、中间体的催化活性以及反应的机理历程等。研究结果将为反应历程的阐释提供独特信息，为反应路径优化及催化效率提高提供科学依据。

有机反应活泼中间体的表征及反应机理验证可为反应历程的阐释提供独特信息，以及为反应路径优化及催化效率提高提供科学依据。本项目中，建立了HPLC/ICP-MS/ESI-MS 联用方法研究复杂的芳基交换反应过程；结合ESI-MS/MS 表征活泼中间体技术，判断芳基交换反应中金属中间体的催化活性，运用ESI-MS以及串联技术将一部分芳基交换反应金属钯复合物离子进行表征，研究其气相行为，验证芳基交换反应的机理，同时将联用方法应用于芳基交换反应过程中邻基参与反应研究，为判断液相反应中是否有邻基参与效应提供非常关键的证据。在反应路径优化及催化效率方面，通过优化反应路径尝试光催化等绿色反应，有效避免芳基交换等副反应，提高反应效率。