钯催化苯甲酰肼羰基化合成1,3,4-噁二唑-2-酮反应机理研究

发布时间：2025-03-30 07:37

　　噁二唑酮类化合物被广泛应用于农业中除草剂、杀虫剂的生产,在医药领域可以显著提高药物活性,在抗肿瘤、抗病毒等方面均表现卓越。因此,噁二唑酮的合成具有重要的理论和实际研究价值。本文采用密度泛函理论M06方法对钯催化苯甲酰肼羰基化合成1,3,4-噁二唑-2-酮的反应机理进行了系统的研究,主要的研究内容有:I.简述了钯催化羰基化反应在实验和理论研究方面取得的进展,及近年来实验上合成1,3,4-噁二唑-2-酮的方法。II.简述研究反应机理时所运用到的相关基础理论知识,包括密度泛函理论、过渡态理论及计算软件的介绍。III.对钯催化苯甲酰肼的羰基化反应机理进行了详细的密度泛函理论研究。通过理论计算,该催化反应有两种可能的反应机理:机理A和机理B。在机理A中,主要包含N1-H活化、N2-H活化、羰基插入、还原消除四个顺序步骤。首先在N1-H的活化步骤中,主要是CMD机理通过经典的六元环过渡态TS(1/2)-1完成。而在N2-H活化过程中,发现通过七元环过渡态TS(3/6)可以“一步反应”来活化N2-H键,极大地简化了反应的步骤,并且所需的能量仅为15.3 kcal/mol。接下来的羰基插入中,存在两种可...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 钯催化羰基化反应的实验研究进展
    1.3 钯催化羰基化反应的理论研究进展
    1.4 选题背景
    1.5 本论文的主要内容
2 理论基础和计算方法
    2.1 量子化学概述
        2.1.1 量子化学五个基本假设
    2.2 从头算方法(ABINITIOMETHOD)
        2.2.1 薛定谔方程
        2.2.2 Hartree-Fock理论
    2.3 密度泛函理论
        2.3.1 Thomas-Fermi模型
        2.3.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.3.3 Kohn-Sham方程
    2.4 过渡态理论
    2.5 溶剂化效应
    2.6 常用计算软件
3 钯催化苯甲酰肼羰基化合成1,3,4-噁二唑-2-酮反应机理研究
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 N1-H活化/N2-H活化/CO插入/还原消除机理(机理A)
        3.3.2 N1-H活化/CO插入/N2-H活化/还原消除机理(机理B)
        3.3.3 机理AVS机理B
        3.3.4 取代基效应
    3.4 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢



本文编号：4038422