理论研究基于金属—金属协同作用的C-C/C-O键选择性活化及偶联反应机制

发布时间：2021-08-01 05:41

　　碳-碳（C-C）键活化及C-C/碳-杂原子（C-X,X=N,O,S）键偶联反应从相对简单的原料出发合成具有特殊精细骨架结构的化合物,符合高原子经济效率的追求。其在化工、环保、石油、材料、医药等重要领域具有强大的功能性和广泛的应用价值,一直是化学领域的研究热点之一。目前,利用金属-金属协同作用来实现各种C-C键活化及C-C/C-X键偶联反应正受到越来越多的重视。然而,受检测手段的限制,实验上通常难以全面捕获反应中间体,导致此反应机制仍存在较大争议。目前,量子化学计算已成为研究分子结构,性质和反应机制的必要手段。因此,本文通过计算机程序模拟催化过程从而明确反应机制及金属-金属协同作用的本质,为新型高效协同催化体系的设计提供理论指导进而推动C-C键活化及C-C/C-X键偶联反应在化学中的发展。本论文主要运用量子化学计算方法系统研究基于金属-金属协同作用的C-C键选择性活化及C-C/C-O键偶联反应机制。论文内容包括六个章节,第一章为前言,包含催化和协同催化作用简介,协同作用在C-C键活化及C-C/C-X键偶联反应中的应用。第二章为理论基础和计算方法。第三至第六章是论文的主要内容:1.采用密度... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

催化剂对反应的影响示意图

协同催化作用模式

键的解离能（BDE）为 90 kcal/mol，而有机金属键（M C）的解离能约 有很高的热力学稳定性。此外，C C 键也具有动力学惰性。这是由于致 C C 键被束缚在键轴上，使其与金属作用时发生较大的形变。另外轨道和高的反键轨道，所以当其与金属轨道作用时能级不匹配，导致能（图 1 4）[12]。基于此，目前单金属活化 C C 键的方式主要集中化[14]，β 碳消除[15]，官能团导向[16]以及螯合辅助[17]（图 1 5）。


本文编号：3314931