取代基对苯并噻吩芳香性的影响

发布时间：2021-12-02 11:15

　　含金属杂原子的共轭体系因在生物医药、化学反应催化等领域展现出广阔的应用前景而备受关注.过渡金属取代的苯并噻吩是一类重要的反应中间体,同时具有孤对电子和芳香性π电子,因此显示出特殊的性质.在M06-L/aug-cc-pVDZ（过渡金属采用aug-cc-pVDZ-pp）水平上,通过核独立化学位移（NICS）、π轨道及各向异性磁感应电流密度（AICD）等分析,研究了包括过渡金属在内的不同基团取代的苯并噻吩芳香性,讨论了不同种类、不同位置取代对噻吩环芳香性的影响.计算结果表明:苯并噻吩具有很强的芳香性,噻吩环上C3位过渡金属及S位取代基的引入使芳香性明显降低,但C3位取代的金属种类及S原子上取代基变化对芳香性影响较小;C2上连接H原子时,金属取代苯并噻吩为芳香性,连接体积较大的nPr基时为反芳香性. 

【文章来源】：河北师范大学学报(自然科学版). 2020,44(04)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

金取代苯并噻吩中间体

为了调查苯并噻吩和取代苯并噻吩分子芳香性的差别,对苯并噻吩和化合物1a的分子轨道进行了分析.图2和图3分别给出了二者的π轨道图.图3 化合物1a的π 轨道图

图2 苯并噻吩π 轨道图由图2可以看出,苯并噻吩分子中有5个全充满的π轨道,分别为HOMO(-0.205 1 eV),HOMO-1(-0.223 2 eV),HOMO-2(-0.267 1 eV),HOMO-4(-0.310 4 eV)和HOMO-8(-0.376 3 eV)轨道.每个轨道中填充2个电子,因此π电子总数为10,符合4n+2规则[1],体现芳香性.化合物1a全充满的π轨道为6个:HOMO(-0.186 3 eV),HOMO-3(-0.226 6 eV),HOMO-5(-0.232 8 eV),HOMO-8(-0.260 8 eV),HOMO-10(-0.294 6 eV)和HOMO-12(-0.314 1 eV)轨道.所以噻吩环参与的π轨道数目为6,π电子数为12,按4n+2规则,化合物1a中的噻吩结构为反芳香性.π轨道分析结果与NICS(1)ZZ的分析结果一致.


本文编号：3528320