理论研究铱催化饱和氮杂环α-C(sp3)-H键的烷基化反应

作者：王青; 张祥标

来源：山东化工, 2022, 51(23): 73-80.

DOI：10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2022.23.061

• 密度泛函理论
• 铱催化
• 区域选择性
• 电子效应
• 烷基化反应

通过运用密度泛函理论研究了铱催化饱和氮杂环α-C(sp3)-H键烷基化的反应机理，包括反应途径的探索和区域选择性的分析。分析Ir-H迁移插入/C-C还原消除反应途径和Ir-C迁移插入/C-H还原消除反应途径，最终确定了反应途径为Ir-H迁移插入/C-C还原消除并合理地解释了其原因。因此确定整个烷基化反应顺序依次为反应底物吡咯烷与催化剂的配位、C-H键的氧化加成、丙烯酸酯的烯烃配位、迁移插入Ir-H键和C-C还原消除过程。计算结果表明，吡咯烷与丙烯酸酯烷基化反应生成支链产物的表观活化能为29.0 kcal/mol,形成直链产物的表观活化能为35.8 kcal/mol,并且计算结果与实验结果共同表明反应主产物为支链产物。通过比较与分析计算数据得出了产生区域选择性的原因是电子效应。

• 单位
  安徽理工大学