烯烃[2+2]环加成反应及其高效光敏剂和非金属催化剂设计的理论研究

项目名称： 烯烃[2+2]环加成反应及其高效光敏剂和非金属催化剂设计的理论研究

项目编号： No.21373217

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈波珍

作者单位： 中国科学院大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 四元环是许多天然产物和药物分子中的重要结构单元。开发低能耗、高产率并能够控制四元环立体结构的烯烃[2+2]环加成反应意义重大。本项目将用量子化学计算方法研究可见光氧化还原催化剂（简称光敏剂）引发的离子自由基[2+2]环加成反应和非金属催化的[2+2]环加成反应，并对光敏剂和非金属催化剂进行理论设计。具体内容为：取代基性质对离子自由基环加成反应的反应活性、区域和立体选择性的影响；Ru、Ir等过渡金属配合物的配体结构与其吸收波长、基态和激发态的氧化还原性之间的关系，设计新型高效光敏剂；非金属催化剂活化烯烃[2+2]环加成反应的机理；非金属催化剂和反应物中取代基性质对反应的区域选择性和立体选择性的影响，设计能定向控制四元环结构的非金属催化剂；结合上述两类反应，设计合成与天然产物立体结构相对应的环丁烷衍生物的方法。本项目的研究可为实验上设计天然产物的合成过程提供新的思路和方法，具有潜在的应用价值。

中文关键词： [2+2]环加成反应；光敏剂；非金属催化；理论研究；DFT

英文摘要： Since the four-membered ring is the remarkable structural feature of many bioactive natural products and drug molecules, the development of [2+2] cycloadditions of olefins, which are low energy consumption, high yields and high regioselectivity and stereo

英文关键词： [2+2] cycloaddition；photosensitizers；organocatalyst；theoretical study；DFT