(Z)-1,2-二苯基-1,3-丁二烯与单取代的乙烯衍生物区位选择性环加成反应

(Z)-1,2-二苯基-1,3-丁二烯分别与甲基乙烯基酮、丙烯酰胺、丙烯腈以及丙烯醛发生环加成反应,均生成顺式和反式的连位取代环己烯衍生物。以IR、¹HNMR和MS鉴定了产物的结构。利用CNDO/2法计算了分子轨道能量和系数,由前线分子轨道理论解释了这种环加成反应的区位选择性。     

电负性均衡

电负性是分子中一个原子把电子拉向它自身的能力,是化学理论的基本概念之一。继Pauling建立第一个电负性标度后,提出了众多的电负性标度。只是在密度泛函理论的基础上,电负性概念和电负性均衡原理,才被精密地论证。近二十多年来,电负性理论的重要发展是:应用电负性均衡模型或方法,可以快速地计算分子体系的电荷分布,从而确定分子的其他性质,甚至包括分子的结构和反应性指标。通常的电负性均衡方法只把分子划分到原子区域,虽然简单直观,但其精度和应用范围受到限制。原子与键电负性均衡方法,把分子划分到包括原子区域、化学键区域和孤对电子区域,能够较快速精密地计算分子的电荷分布和其他性质,并被应用到构建新一代可极化或浮动电荷力场的探索中,有广阔的应用前景。     

六氟锑酸催化环乙亚胺与炔烃的[3+2+2]环加成反应合成Azepines

正Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,4196~4199环加成反应是构建环状化合物最为重要的方法之一,具有良好的选择性和高效的原子经济性等特性,因而在有机合成中占有十分重要地位.纵观已报道的环加成反应,主要工作依旧聚焦在两分子间的环加成反应.虽然通过三组分等多组分的环加成反应可以构建较大环的环状化合物,但面临挑战,例如反应选择性控制,包括化学选择性(生成五元环或六元环等的竞争)和区域选择性等方面.为解决这一难题,湖南大学化学化工学院李金恒研究小组通过控     

烯酮及取代烯酮与环戊二烯环加成反应机理的理论研究

利用半经验分子轨道理论AM1方法,研究了烯酮及取代烯酮与环戊二烯环加成反应机理。采用Berny梯度法优化得到各反应的过渡态和中间体,并进行了振动分析确认。计算结果表明,该环加成反应是按照协同的非同步途径进行的,经过一个四元环发生扭曲的过渡态,并有部分电荷从环戊二烯迁移到烯酮或取代烯酮上,前线轨道分析表明反应机理为“2×[1+1]”机理;而氯甲基取代的烯酮与环戊二烯的环加成反应是按照分步途径发生的。计算结果可以很好地说明实验所观察到的立体选择性,并根据烯酮上取代基的电子效应和位阻效应对反应机理的影响进行了分析。     

Diels-Aider反应区域选择性的CNDO/2研究

用6-甲基-2,4-庚二烯与乙酸乙烯酯环加成然后氢化水解而合成薄荷醇的方案中存在一个区域选择性的问题.采用 CNDO/2法计算轨道能量和系数而用前线分子轨道法预言薄荷醇不是主要产物,而6-甲基-2,4-庚二烯二聚的主要产物应具有文中Ⅷ的结构.另用16个反应的区域选择性实验结果来检查方法的可靠性.结果14个预言符合实验;另两例的失败可归因于前线轨道法的粗糙性.     

ABEEM方法预测响应函数

在密度泛函理论和原子-键电负性均衡模型基础上,定义了与化学键有关的响应函数以及化学键区域的Fukui函数,建立了一套快速确定分子中各区域(包括原子区域和化学键区域)响应函数的新方法.对大量分子的响应函数的计算结果表明,该方法得到的响应函数可以较好地预测分子中各点的反应活性,并更加快捷省时,展示了原子-键电负性均衡模型的广阔应用前景.     

Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ)-手性二噁唑啉配合物催化硝酮与烯烃环加成反应立体选择性的理论研究

用理论计算方法研究了Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)-手性二恶唑啉络合物与N-苄基-α-乙氧酰基硝酮形成的反应前驱体与乙基乙烯基醚的1,3-偶极环加成反应过程.讨论了反应前驱体的前线轨道和优化的分子结构对环加成反应的速度和立体选择性的影响,对手性金属催化剂存在下的1,3-偶极环加成反应的立体选择性进行合理解释.还讨论了催化反应和非催化反应速度对反应立体选择性的影响.     

原子的电负性

原子的电负性在化学中有许多应用.求极性键键长、极性分子分解能以及用分子轨道法求分子轨函等,均应用电负性概念. 至目前止,原子的电负性已有数种度量标尺,其中Mulliken的电离势及电子亲合势平均值度量法的理论根据较好,而Pauling的热化学数据度量法应用较广. 为求得各种原子的电负性,已有多种可供计算的公式.刘遵宪由原子价壳层电子     

蒽环与苯环间的光化学Ⅳ.烷氧基取代基与光化学反应

蒽的光化学反应在很多领域有广泛的应用,如超分子体系的标记剂,敏化剂,分子荧光传感器等,使蒽的光化学-直成为最重要的光化学反应之一[1-3].我们在近年发现3,5-二烷氧基苯基蒽衍生物可以发生蒽环与苯环间的光致可逆环加成反应,反应是定量进行的,这种光致可逆反应性能可以用作分子光开关器件,在材料科学中有着重要的应用前景[4];进一步的研究结果表明,苯环上的取代基对蒽环与苯环间的光致环加成反应有重要的影响.2,5-烷氧基双取代蒽环衍生物、3,5-二烷氧基双取代、3,4,5-三烷氧基取代时,都可以发生蒽环与苯环间的光致环加成反应;但是,苯环上4-单取代、2,3-双取代时,不能发生蒽环与苯环间的光致环加成反应,只能发生蒽环与蒽环间的光致环加成反应;苯环上3-烷氧基单取代时,可发生两种光致环加成反应.蒽环与苯环间的光致环加成反应产物(烯醇醚)在微量酸催化下发生裂解,产生单降解产物(单环酮)和双降解产物(双环酮),蒽环与蒽环间的光致环加成反应产物不能被酸催化下发生裂解,因而得不到单酮和双酮产物.     

有机反应立体选择性的量子化学研究

本文用分子轨道理论讨论有机反应的立体选择性问题,应用包含σ-π相互作用的HMO法并考虑了电子密度的影响,来说明加成反应、消除反应和S_N2′反应的立体选择性问题。理论上的推测与许多实验事实相符合。     

再论电负性标度的发展

电负性是化学中的一个重要概念,在基础化学课程中起着关键作用。本文将电负性研究过程分为三个阶段,简述了关于电负性标度的认识不断深入、逐步发展的过程,在讨论不同电负性标度的基础上,着重讨论了绝对电负性标度和Pauling类型电负性标度的差别性、Allen电负性标度及其修正的Rahm标度等,对深刻理解电负性标度这一基本概念及促进无机化学教学内容的改革均有重要意义。     

Molecular electronegativity in density functional theory (II) --Direct calculation of group electronegativity and the atomic charges in a group

On the basis of a more precise expression of the atomic effective electronegativity deduced from the density functional theory and electronegativity equalization principle, a new scheme for calculating the group electronegativity and the atomic charges in a group is proposed and programed, and various parameters of electronegativity and hardness are given for some common atoms. Through calculation, analysis and comparison of more than one hundred groups, it is shown that the results from this scheme are reasonable and may be extended.     

About the Mulliken electronegativity in DFT

In the framework of density functional theory, a new formulation of electronegativity that recovers the Mulliken definition is proposed and its reliability is checked by computing electronegativity values for a large number of elements. It is found that the obtained values, which are compared with previously proposed electronegativity scales, fulfill the main periodic criteria.     

The importance of the external potential on group electronegativity

The electronegativity of groups placed in a molecular environment is obtained using CCSD calculations of the electron affinity and ionization energy. A point charge model is used as an approximation of the molecular environment. The electronegativity values obtained in the presence of a point charge model are compared to the isolated group property to estimate the importance of the external potential on the group's electronegativity. The validity of the "group in molecule" electronegativities is verified by comparing EEM (electronegativity equalization method) charge transfer values to the explicitly calculated natural population analysis (NPA) ones, as well as by comparing the variation in electronegativity between the isolated functional group and the functional group in the presence of a modeled environment with the variation based on a perturbation expansion of the chemical potential.     

电负性研究(Ⅱ)—氢的电负性

氢的电负性值是氢元素性质的重要参数，１９３２年Pauling犤１～３犦定量确定氢的相对电负性值等于２．１，１９６１年Allred犤４，５犦用更准确的实验数据对Paul－ing电负性标度进行了修正，氢的电负性值被确定为２．２，目前这两个数值都在采用。元素的电负性值是与元素的性质紧密相关的，一个合适的电负性标度应该至少反映所有重要元素的电负性值，氢的化合物比任何其它元素都多，理应有一个基本的准确电负性值，然而一些电负性标度中却缺乏这样的数据。在Murphy等四人犤６犦最近发表的论文中，对Pauling电负性标度又进行了深入考查与…     

Electronegativity through the energy function

The modern idea of electronegativity based on the E(q) function and the traditional chemical electronegativity are brought together in one self-contained expression. The electronegativity of a molecule is confronted with the in situ electronegativities of the component atoms.     

碳原子价轨道电负性对化学键性能的影响

研究了同一类型化学键X―C的键能、键长和H―C键的酸性等性能与碳原子价轨道电负性的定量关系。结果表明,X―C键能随碳原子价轨道电负性增加而线性增大;H―C与C―C键的键长随碳原子价轨道电负性增加而线性减小;H―C的酸性随碳原子价轨道电负性增加而线性增大。因而,对结构类似的有机化合物,可以采用碳原子价轨道电负性对实验测定的化学键性能作图,判断其测定结果正确与否。     

Electronic properties of oxides: Chemical and theoretical approaches

An original analysis of the electronic and chemical properties of oxides is proposed based on the electronegativity χ and the chemical hardness η. This model which has been applied to various oxide based metals, degenerate semiconductors and optical properties of transition metal oxides allows explaining their electronic behaviors: Strong electronegativity and weak chemical hardness characterize oxides of transition elements with high oxidation state. Strong electronegativity and strong chemical hardness feature insulators with a large optical gap. Weak electronegativity and moderate chemical hardness describe alkali and alkaline earth oxides and weak electronegativity and strong chemical hardness are for ionic oxides with a relatively large optical gap. For a few illustrative case studies, ab intio electronic band structure calculations within the density functional theory framework are used.