項(xiàng)目主持人：馬獻(xiàn)濤 博士

我?；瘜W(xué)化工學(xué)院馬獻(xiàn)濤博士2021年獲批國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目：脂肪醇的催化取代及在碳-雜鍵綠色構(gòu)建中的應(yīng)用。項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：22101243。

隨著環(huán)境問題日益凸顯，綠色化學(xué)的理念逐漸深入人心。發(fā)展綠色高效的合成新方法成為合成化學(xué)發(fā)展的主流。脂肪醇是一類廉價(jià)易得、低毒穩(wěn)定的綠色化學(xué)品，特別是低級(jí)脂肪醇可以經(jīng)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來，屬于可再生資源。因此，開展脂肪醇的化學(xué)轉(zhuǎn)化研究符合綠色化學(xué)的發(fā)展要求，成為合成化學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。但是，由于脂肪醇羥基不易離去，通常需要預(yù)先轉(zhuǎn)化為具有良好離去基團(tuán)的活性中間體后才能參與取代反應(yīng)，這樣就增加了分離純化步驟，大大降低了反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。因此，提高脂肪醇取代反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性是該領(lǐng)域的科學(xué)前沿問題。通過深入分析，發(fā)現(xiàn)造成脂肪醇取代反應(yīng)原子經(jīng)濟(jì)性降低的主要原因在于活性中間體的離去基團(tuán)不能轉(zhuǎn)化到產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中，也不能直接參與催化循環(huán)，只能作為反應(yīng)廢物排放到環(huán)境中。因此，若能充分利用好活性中間體的離去基團(tuán)，將其轉(zhuǎn)化到產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中，則有望極大地提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。

該項(xiàng)目擬充分利用有機(jī)硫、磷酸酯中間體的離去基團(tuán)可以作為良好的硫、磷親核物種的特性，基于脫水酯化-重排策略，實(shí)現(xiàn)C-S、C-P鍵的一步高效構(gòu)建，建立脂肪醇原子經(jīng)濟(jì)性取代的新方法；并擬采用新方法合成氧化樂果、膦配體等在醫(yī)藥、催化等方面有諸多應(yīng)用的有機(jī)硫、磷類化合物。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成有機(jī)膦酸催化劑，調(diào)控其與脂肪醇所形成酯的離去基團(tuán)保持較弱的親核性，降低離去基團(tuán)參與取代的概率，建立脂肪醇與O-/N-/S-等其他類型親核試劑的直接脫水取代新方法，實(shí)現(xiàn)碳-雜鍵的綠色高效構(gòu)建，為高附加值化學(xué)品的綠色高效合成提供新方案，為脂肪醇的高效活化與綠色取代研究提供理論和技術(shù)支撐。