铜催化不对称合成螺环吡唑啉酮的反应因素评价研究

利用炔系硝基烯烃和吡唑酮的迈克尔加成/Conia-ene环化反应立体选择性合成手性螺环吡唑啉酮,并对影响反应的因素进行考察,比较了过渡金属、不同骨架的配体、溶剂、温度对反应的影响．结果表明,当以金鸡纳碱和廉价金属铜为催化剂,三氯甲烷为溶剂在-40℃下,反应可以达到97%的产率、大于20:1的dr值和91%的ee值．     

有机膦催化炔酮分子间的环化反应研究

小分子膦催化环化反应是构建五/六元碳(杂)环的有机合成方法之一。炔酮作为缺电子反应物,可用作潜在的C2、C3、C4合成子参与环化反应,从而构建多种碳环或杂环化合物。为此,研究在叔膦催化下炔酮作为C2和C3合成子参与分子间[3+2]环化反应,生成环戊烯酮类化合物的情况。试验通过对反应催化剂、溶剂、温度及催化剂用量的考察,对反应条件进行优化。结果表明,以1,2-二氯乙烷为反应溶剂,对甲氧基三苯基膦为催化剂,在60℃条件下反应2 h,可获得良好的收率(73%)。该研究为环戊烯酮类化合物的合成提供了新方法。     

铜催化炔基酮与重氮酯的环加成反应的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP泛函对铜催化的炔基酮与重氮酯的[4+1]环加成反应进行了理论研究.根据计算结果,我们确定了两条反应路线,并对其中各驻点的结构进行了全优化,对重要的过渡态进行了IRC扫描以确认其合理性.通过比较两条反应路线中各过渡态的活化能,我们得到了反应的优势路线,确定了反应的机理.采用极化连续介质模型(PCM),考虑了溶剂ClCH2CH2Cl对反应中各物种能量的影响.计算结果表明,重氮酯先去氮生成金属卡宾,然后金属卡宾再参与后续的反应,通过[4+1]环加成反应生成多取代呋喃.     

Pt(Ⅱ)催化炔基氮丙啶合成环戊烷吡咯机理的密度泛函理论研究

用量子化学密度泛函理论B3LYP方法在6-311G(d,p)的计算水平上对Pt Cl2催化2-炔基-1-氮杂环己烷合成1,4,5,6-四氢化环戊烷吡咯的反应,进行了计算,找到两条主要的反应通道,最优势反应路径包括炔基的活化、氮丙啶的氮与炔基间的环化反应、环异构化、质子转移和催化剂解离5个步骤。Pt Cl_2催化作用的本质在于Pt~(2+)与炔基配位,能降低炔基反键轨道π*_(C1-C2)的能级,降低炔基反键轨道π*_(C1-C2)与氮丙啶的氮原子孤电子占据轨道LP-(2p)_N的能级差,使丙啶氮原子与炔基之间的环化反应势垒下降。     

金属—苯配合物的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（ＤＦＴ／ＢＬＹＰ）在６－３１Ｇ基组水平上研究了金属原子－苯与离子－苯配合物的气相电子转移过程,得到了Ｍ（Ｌｉ,Ｎａ,Ｍｇ）－Ｃ６Ｈ６和Ｍ＾＋－Ｃ６Ｈ６络合物以及它们之间电子转移过程中的先驱络合物的最优几何构型和电子结构。同时利用线性坐标确定了过渡态的结构。结果表明：ＤＥＴ方法计算得到的单体即原子（离子）－苯的构型同ＭＰ２结果较为一致。通过分析过渡态及单体的原子上的电荷分布,对电子转     

钯催化炔丙基醋酸盐分子内重排的理论研究

用密度泛函理论的B3LYP方法对钯催化炔丙基醋酸盐分子内重排进行了理论研究.计算结果表明,钯催化后的醋酸根的重排形成五元环阳离子,通过利用环内4π电子的环化作用的反应路径达到目标产物.     

金属-苯配合物的密度泛函理论研究

用密度泛函理论 (DFT/BLYP)在 6 - 31G基组水平上研究了金属原子 -苯与离子 -苯配合物的气相电子转移过程 ,得到了M(Li,Na,Mg) -C6H6和M -C6H6络合物以及它们之间电子转移过程中的先驱络合物的最优几何构型和电子结构 .同时利用线性坐标确定了过渡态的结构 .结果表明 :DET方法计算得到的单体即原子 (离子 ) -苯的构型同MP2结果较为一致 .通过分析过渡态及单体的原子上的电荷分布 ,对电子转移的反应机理进行了探讨 ,给出了反应活化能及电子转移反应的耦合矩阵元 ,并进一步计算出了反应的速率常数     

CuBr催化合成γ,δ-炔基-β-氨基酸衍生物机理的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法对CuBr(溴化亚铜)催化合成γ,δ-炔基-β-氨基酸衍生物的机理进行了理论计算,得到3条反应路线.对所有过渡态、中间体和产物做了频率分析.通过IRC扫描确认了重要过渡态的正确性.分析了反应中各物种的电荷分布、重要化学键的成键临界点和成环临界点的电荷密度.计算表明在气相和液相下,优势路线的决速步都是胺与炔酯的结合过程;建议的机理能合理解释所有实验现象.     

铜催化二羟基乙酸、 胺和炔三组分脱羧偶联反应的机理

用密度泛函方法, 研究铜催化二羟基乙酸、 胺和炔三组分脱羧偶联反应的机理. 通过计算实验提出的反应机理, 给出并计算新的反应机理： 二羟基乙酸与胺原位生成的亚胺盐, 先配位到催化剂的铜中心发生脱羧反应, 再进行端炔配位和插入、 质子化、 亲核加成、 配体交换等步骤. 理论计算结果表明, 该机理的决速步骤为端炔插入, 反应能垒为129.8 kJ/mol, 与实验反应温度为110 ℃的结果一致.     

硅杂苯与甲醛和二苯甲酮的Diels-Alder反应的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法在B3LYP/6-311G(d,P)水平上研究了硅杂苯与甲醛和二苯甲酮的Diels-Alder反应的微观机理、势能剖面和取代基效应.计算结果表明,所研究反应均为协同的基元反应,形成1个Si-O键的反应中2个新键的形成具有较大的非同步性,而其他反应的非同步性相对较小.羰基碳原子上的苯基取代基不利于反应的进行,而硅杂苯分子中硅原子上的C(CH3)3与CCl3取代基有利于反应的进行.硅原子参与的反应在热力学和动力学上均远比不涉及硅原子的反应容易进行,而形成1个Si-O键的反应比形成1个Si-C键的反应容易进行,此结果与实验一致.     

有机锡化合物催化合成碳酸二甲酯的密度泛函理论研究

采用DMol3密度泛函理论方法研究了二丁基二甲氧基锡催化氨基碳酸甲酯合成碳酸二甲酯的能量变化和电子性质.研究结果表明,在没有催化剂的作用下,氨基碳酸甲酯与甲醇反应的活化能为142.7 kJ/mol.在二丁基二甲氧基锡的催化作用下,氨基碳酸甲酯与甲醇的关键两步反应的活化能分别为107.1和77.0 kJ/mol.对部分化合物进行了自然键轨道（NBO）分析,计算结果表明,由于催化剂的参与,二丁基二甲氧基锡与氨基碳酸甲酯形成的中间物改变了氨基碳酸甲酯的电子性质,提高了羰基碳的正电性和氮的负电性,有利于羰基碳的亲电性和氮的亲核性,因而降低了反应的活化能.     

次黄嘌呤氢迁移反应机理的理论研究

采用密度泛函理论方法,在B3 LYP/6-31 G**水平下研究了无水催化、水催化次黄嘌呤氢迁移反应的微观机理和势能曲线图.计算结果表明:(1)无水催化时次黄嘌呤经过四元环的过渡态,发生分子内氢迁移反应,实现烯醇式向酮式的转变;(2)1分子水催化次黄嘌呤氢迁移反应过渡态的结构为六元环;(3)2分子水催化次黄嘌呤氢迁移反...     

螺［5．5］十一烷┐3┐酮的合成

研究了螺［５．５］十一烷－３－酮新的合成路线，即环己酮１经环氧化生成１－氧杂螺［２．５］辛烷２；２再与路易斯酸作用发生氢重排生成甲酰环己酮３；３与甲基乙烯酮在酸的催化下经迈克尔加成反应得到１－螺［５．５］十一烯－３－酮４；最后经加氢生成目的产物螺［５．５］十一烷－３－酮５，总收率为２８．９％，反应步骤少、操作简单     

2-苯基苯并-γ-双氢吡喃酮的合成研究

本文通过苯酚羟基的酰基化、Frics重排、邻羟基苯乙酮和苯甲醛的缩合环化,人工合成了2-苯基苯并-γ-双氢吡喃酮。     

乙烯酮自由基(HCCO)与臭氧(O3)反应势能剖面的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G**水平研究了基态乙烯酮自由基HCCO(2A″)与臭氧分子O3反应机理,全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型,并在此水平优化的几何构型基础上,使用CCSD(T)/6-311G**方法进行了单点能校正,另外,用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法,对过渡态进行了验证.结果表明:乙烯酮自由基HCCO(2A″)与臭氧之间有很强的反应活性,按不同的反应通道生成不同的产物P1-P8,而产物P1-P6的反应活化能稍低,则产率相对较高,且均为放热反应.     

乙炔三聚环化制苯反应机理的理论研究

采用密度泛函方法研究两种单原子催化剂PdMg4O4和PdMg14O13催化乙炔三聚环化制苯的反应机理,在B3LYP/Lanl2dz水平下优化得到反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型,计算结果表明:该反应为单重态反应放热过程.在反应过程中,电子从单原子催化剂流向CnHn(n = 2,4,6),即单原...     

2-硅萘与乙炔和苯乙炔杂Diels-Alder反应的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了2-硅萘与乙炔和苯乙炔的杂Diels-Alder反应的微观机理和势能剖面,考察了反应的取代基效应和溶剂效应,并与硅苯参与的类似反应进行了比较.计算结果表明,所研究反应均以协同非同步的方式进行.乙炔分子中碳原子上的苯基取代基对反应活化能垒的影响与产物中苯基所处的位置有关.2-硅萘分子中硅原子上的C(CH3)3或NH2取代基对反应势能剖面的影响一般都比较小,而其上的CCl3取代基对反应势能剖面的影响则比较复杂.苯溶剂对所研究反应的势能剖面影响不大.2-硅萘参与的杂Diels-Alder反应在热力学和动力学上均不如涉及硅苯的相应反应容易进行.     

双8-羟基喹啉锂及其衍生物电子光谱性质的理论研究

在三种不同桥键相连的双8-羟基喹啉分子结构的基础上,设计出三种双8-羟基喹啉锂,用DFT/B3LYP对其进行结构优化,得到稳定的基态结构,然后用POP方法分析其前线分子轨道,用CIS方法计算得到其激发态结构,最后用TD-DFT方法,在基态结构的基础上计算吸收光谱,在激发态结构的基础上计算发射光谱.计算结果表明偶氮键(N...     

咪唑型离子液体催化Diels-Alder反应的理论研究

采用量子化学从头计算和密度泛函理论方法,研究了咪唑类离子液体催化Diels-Alder反应(环戊二烯和丙烯酸甲酯反应)的反应机理.在HF/6-31 G*和B3LYP/6-31 G*方法水平上,考察了反应的endo/exo(内型/外型)选择性、活化能等.研究结果表明,离子液体主要借助阳离子参与来催化该反应.阳离子的参与能够大大的降低反应过渡态的能垒,增大反应的endo选择性.