廉价金属配合物催化C=C双键氢化反应的理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21672018
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0307.化学反应机制
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

It is a hot field in chemistry to substitute noble metal catalysts by cheap metal catalysts. With the development of theoretical & computational chemistry, catalytic chemistry and computer technology, it is possible to design new molecules with high activities based on structures and reaction mechanisms of catalysts. The goal of this project is to explore fundamental chemistry of discovering cheap metal catalysts for asymmetric hydrogenation of C=C bond (AHCC) gaining more value-added organic molecules. This project is trying to perform a systemic theoretical study on AHCC catalyzed by cheap metal complexes (CMCs) using quantum chemical method etc. It could be divided into several sections as the following: (a) the reaction mechanisms of different types of CMCs at multiple spin states and reaction modes of different C=C substrates (including functionalized and unfunctionalized substrates owning C=C bonds) with CMCs; (b) the electric and steric effects of metals and ligands in AHCCs; (c) the chemselectivity of CMCs in the hydrogenation of C=C, C=N and C=O bonds; (d) the nature of enantioselectivity in AHCCs; (d) the establishment of quantitative structure activity (or enantioselectivity) relationship (QSAR or QSER); (e) the design of active and enantioselective CMCs in AHCCs. This project could not only enrich the theoretical knowledge in asymmetic transition-metal catalysis, but also shed a light on the design of organometallic catalysts facilitating the hydrogenation of C=C bond.
用廉价金属替代贵金属,开发高活性高选择性催化剂,是化学领域的研究热点之一。本课题拟采用量子化学等方法研究不同类型廉价金属配合物催化C=C双键氢化反应机理,讨论催化剂在氢化不同C=C双键底物的作用机制,揭示催化剂金属中心及配体在不对称C=C双键氢化反应中的调变规律与本质,探讨催化剂催化C=X(X=C,N,O)选择性氢化规律,力图找出廉价金属催化不对称C=C双键氢化反应的关键特征,建立不对称C=C双键氢化反应的立体选择性规律,构建催化剂结构与性能的定量构效关系,系统结合以上不同因素对廉价金属配合物催化C=C双键氢化反应的活性和选择性的影响,设计具有潜在工业催化意义的新型高活性高选择性不对称C=C双键氢化廉价金属催化剂。这一课题的完成不仅丰富过渡金属不对称催化的理论基础,而且为基于催化剂结构及反应机理的不对称过渡金属催化剂的分子设计提供新的思路,并促进有机化学相关交叉学科的发展。

结项摘要

本课题采用量子化学等方法研究不同类型廉价金属配合物催化C=C双键氢化反应机理,讨论廉价金属催化剂在氢化不同种类底物的作用机制,研究底物中不同官能团对其催化活性及选择性的影响;调变金属中心与配体,明晰催化剂中金属中心及配体在不对称C=C双键氢化反应中调变规律和本质;比较不同价态金属中心对催化氢化反应机理的影响;探索廉价金属配合物催化C=C双键选择性氢化规律;构建该反应体系的催化剂结构-性能的定性定量构效关系;揭示廉价金属催化不对称C=C双键氢化反应的关键特征,建立廉价金属配合物不对称催化氢化反应的立体选择性规律;系统结合以上不同因素对廉价金属催化剂催化C=C双键氢化活性和选择性的影响,改性设计具有潜在工业催化意义的新型不对称C=C双键氢化廉价金属催化剂。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A DFT study on ring-opening polymerization of ε-caprolactone initiated by Mg and Al complexes
镁铝配合物引发ε-己内酯开环聚合的DFT研究
  • DOI:
    10.1016/j.ica.2018.02.033
  • 发表时间:
    2018-05-24
  • 期刊:
    INORGANICA CHIMICA ACTA
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Li, Pengjie;Xi, Yanxia;Lei, Ming
  • 通讯作者:
    Lei, Ming
Quantitative Theoretical Predictions and Qualitative Bonding Analysis of the Divinylborinium System and Its AI, Ga, In, and TI Congeners
二乙烯基硼系统及其 AI、Ga、In 和 TI 同系物的定量理论预测和定性成键分析
  • DOI:
    10.1021/acs.inorgchem.8b00968
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Inorganic Chemistry
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Li Longfei;Lei Ming;Xie Yaoming;Weinhold Frank;Schaefer Henry F III
  • 通讯作者:
    Schaefer Henry F III
Ruthenium-catalyzed deoxygenative hydroboration of carboxylic acids: a DFT mechanistic study
钌催化的羧酸脱氧硼氢化反应:DFT 机理研究
  • DOI:
    10.1039/c9nj02364j
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    New Journal of Chemistry
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Wang Qianyue;Li Longfei;Li Pengjie;Yue Xin;Yang Zuoyin;Pu Min;Lei Ming
  • 通讯作者:
    Lei Ming
单笼形水分子簇中心水分子对类型关系
  • DOI:
    10.13563/j.cnki.jmolsci.2020.01.005
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    分子科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡晓敏;余雨田;陈思宇;雷鸣;蒲敏;杨作银
  • 通讯作者:
    杨作银
笼形水合簇中水分子对与氢键能的关系
  • DOI:
    10.13543/j.bhxbzr.2018.06.002
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    北京化工大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    余雨田;胡晓敏;雷鸣;杨作银
  • 通讯作者:
    杨作银

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  • 通讯作者:
    马琳
宽光谱干涉显微术快速提取内指纹
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王金玉;雷鸣;尹韶云;李刚;汪岳峰
  • 通讯作者:
    汪岳峰
Cd(II)与As(V)在一株土壤细菌Delftia sp.上的共吸附研究
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  • 发表时间:
    2020
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李杨;周丽;杜辉辉;刘玉玲;杨蕊嘉;雷鸣;铁柏清
  • 通讯作者:
    铁柏清
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    10.13801/j.cnki.fhclxb.20210806.001
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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特殊染色技术在骨关节炎关节软骨形态学研究中的比较
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  • 发表时间:
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    --
  • 作者:
    雷鸣;曾晖;曹建飞;肖德明
  • 通讯作者:
    肖德明

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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