亲电反应中的缺电子中心

对于不饱和烃类化合物的亲电反应,在反应类型上,有亲电加成和亲电取代;在反应产物上,有取代产物和加成产物,而且在加成产物中既有马氏加成、又有反马氏加成产物。知识点多而且复杂,学生学习记忆往往比较困难。本文以缺电子中心为主线,系统分析了亲电反应中的4种主要缺电子中心(包括正离子、自由基、卡宾和中性分子),从其结构特点和反应机理归纳总结了各种反应底物的亲电反应,以期对亲电反应有一个更深入、系统的认识。     

烯基自由基参与的分子内氢原子转移反应的新进展

近年来烯基自由基引发的氢原子转移反应受到了广泛的关注.利用该策略可以实现自由基成环反应和区域选择性的远程sp3碳氢键官能化反应,包括碳氢键烯基化、炔基化、卤化及芳基化等反应.在该类反应中,烯基自由基的产生方式由传统的烯基卤化物单电子还原,拓展到通过外加自由基对炔基的加成.这些反应依据底物类型的不同,机理路径也有所不同....     

2’-脱氧腺苷-5’-磷酸与羟基自由基反应所形成的自由基

运用可靠的B3LYP/DZP++方法研究了2'-脱氧腺苷-5'-单磷酸(dAMP)与羟基自由基(HO·)的反应中所产生的20余种自由基. 结果表明, 反应的初始产物包括HO·加成到dAMP碱基C8、C4位上所形成的羟基加合物自由基, 以及dAMP碱基环上氨基的脱氢自由基. 而且,反应最初形成的C4位羟基加合物自由基具有脱水产生dAMP碱基环上氨基脱氢自由基的热力学趋势, 脱水形成的两种氨基脱氢自由基都是强氧化剂.尽管HO·加成到dAMP碱基C2位上所形成的加成产物比C4位的加成产物更稳定, 但dAMP与HO·的氧原子间较强的静电排斥作用却使得HO·难以靠近C2原子, 导致C2位的羟基加成产物难以形成. 上述结论不但与有关实验结果一致, 而且还对一些实验现象作出了合理的解释.     

氯仿参与的烯烃自由基加成反应的研究进展

多卤甲基化合物,尤其是具有二氯甲基或三氯甲基结构的多氯甲基化合物,被广泛应用于医药、农业及有机功能材料等领域.此外,多氯甲基还可以很容易地转化为氨基、羟基、羧基和羰基等各种官能团,这些官能团可进一步用于构建复杂的环状结构.因此,开发有效的多氯甲基化策略,在许多具有生物活性的天然分子的合成中具有重要的意义.氯仿是一种容易获得的化学资源,在自由基引发剂存在下可发生自由基转化,通过氢原子转移(HAT)形成·CCl₃自由基或通过卤素原子转移(XAT)形成·CHCl₂自由基.按照氯仿产生自由基种类的不同,对氯仿参与烯烃自由基加成,从而构建多氯甲基取代化合物的最新研究进展进行了梳理和总结,并对反应范围、局限性以及部分机理进行了讨论.     

丙烯与HBr/Br·发生自由基加成和取代反应的机理和竞争

含有α-H的烯烃可以与溴自由基发生自由基加成和自由基取代反应。本文以丙烯为例,论述了自由基加成和取代反应的机理和竞争关系,从而帮助读者更好地理解反应条件对优势反应及产物的影响。     

烯烃亲电加成定位理论的发展

早在1870年马尔可夫尼可夫〔1〕就提出了烯烃与卤化氢加成时的定位规则-氢原子加成到烯烃的连接氢原子较多的不饱和碳原子上,卤原子加到连接氢原子较少的不饱和碳原子上.随着烯烃加成机理研究的深入和有机化学电子理论的发展,人们对这一加成定位规则的认识也逐步深入. 1933年Kharasch等〔2〕发现,烯烃与HBr加成时,常常不遵守马氏规则.他指出,马氏规则只适用于烯烃亲电加成反应.在过氧     

通过自由基加成环化反应制备香豆素衍生物的研究进展

香豆素衍生物是一类重要的杂环内酯化合物,广泛应用于有机合成、生物医药及荧光材料等领域。开发新型简单高效的功能化香豆素合成策略一直受到人们的关注,通过苯丙炔酸酯与各类自由基前驱体的直接自由基加成环化反应为香豆素衍生物的功能化修饰提供了一条简单、清洁、高效的合成路线。本文综述了近年来基于自由基加成环化历程制备各类功能化香豆素衍生物的新进展。     

基于LabVIEW的氢原子及类氢原子波函数等密度线的可视化程序开发

编程实现了基于LabVIEW的氢原子及类氢原子不同能级波函数的等密度线可视化程序,该程序能自动完成波函数ψ2nlmr,θ,φ在不同角度(θ,φ)时随r变化的曲线及任意截面等密度线图的绘制。应用表明:该程序对氢原子及类氢原子波函数立体图形全局有一个非常直观的描述,能够直观地反映原子、分子的电子结构,并给出立体图不能反映的细节,有助于对化学反应过程、成键本质的理解。同时基于LabVIEW开发的可视化程序具有编程直观高效、界面友好、功能易扩展等优点。     

可逆加成-断裂链转移自由基共聚合研究进展

与其它可控/活性自由基聚合相比,可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合具有适用单体范围广、反应条件温和、不受聚合实施方法的限制等优点,因此成为目前高分子合成研究最为活跃的领域之一.通过它不但实现了广泛单体的可控/活性聚合,还合成了嵌段、接枝、梳型、星型、无规及梯度等结构的聚合物.本文综述了RAFT自由基共聚合领域的研究进展,内容主要包括已报道的RAFT自由基共聚合反应体系和RAFT过程对共聚产物组成的影响.     

2＇-脱氧胞苷-5＇-磷酸羟基加合物的分子结构与电子结构

使用密度泛函理论（DFF）的B3LYP／DZP＋＋研究了羟基自由基与2＇-脱氧胞苷-5’-磷酸（dCMP）的胞嘧啶环加成产物的分子结构与电子结构．结果表明,dCMP胞嘧啶环中各C原子上的单羟基加合物的相对稳定性顺序为C5〉C6≥C4≥C2．加合物的稳定性、自旋密度、静电势以及dCMP的电子密度、静电势、电荷分布分析表明,dCMP遭遇多个羟基自由基攻击时,第一个羟基自由基加在dCMP的C5上,而C6则成为第二个羟基自由基的进攻目标．反应中一旦形成了C2-位单羟基加合物,则极有可能在DNA复制过程中引起致命的基因突变,也可能诱发DNA—DNA以及DNA-蛋白质的链问交联,引起更复杂的损伤．相反,C5、C6-位上单羟基加合物的形成对DNA的稳定性不构成直接威胁．     

醋酸锰作用下二烯丙基叔胺与[60]富勒烯的自由基环加成反应

二烯丙基叔胺与[60]富勒烯在醋酸锰作用下发生自由基环加成反应,生成[60]富勒烯并吡咯烷衍生物.醋酸锰的用量和反应温度等因素对反应有一定影响.反应可能先由Mn(Ⅲ)与烯丙胺经单电子氧化产生自由基,再与[60]富勒烯加成并进一步环化.研究中得到的各产物的结构均通过波谱学方法表征.     

联烯的自由基反应

联烯是含有1,2-丙二烯官能团的重要化合物,具有很高的反应活性.概述了联烯及其衍生物的自由基反应,包括分子间自由基链加成和分子间-分子内自由基串联加成反应,及其在天然产物中的应用.联烯进行分子间自由基链加成反应时,自由基对联烯的加成既可发生在中间碳原子上,也可发生在末端碳原子上,主要取于所形成中间体的稳定性,空间效应、电负性和溶剂等因素也有影响.一般以碳为中心的自由基(如CH3·,CCl3·等)易进攻末端碳原子,而以杂原子为中心的自由基(如Br·,RS·,ArSO2·等)易进攻联烯的中心碳原子.联烯及其衍生物也易与烯烃、联烯、烯炔和乙烯酮进行[2 2]环加成反应,还可以与卡宾环丙烷化,这些反应都是通过自由基机理进行的.     

烯烃加成反应活性与烷基极化效应的关系

烯烃的自由基加成和亲电加成速率受不同的因素控制.对于仅仅含烷基取代的简单烯烃:(1)与OH自由基加成速率-log kOH可由π键上烷基极化效应指数的几何平均值GMPEIπ关联:-log kOH=a bGMPEIπ c(GMPEIπ)2; (2)与亲电试剂加成速率log k可由π键两端碳原子所连基团极化效应指数PEI(L)和PEI(S)关联:log k=a bPEI(L) cPEI(S),其中的PEI(L)和PEI(S)分别表示极化效应较大和较小的一端.     

全氟和ω-H-全氟酰基过氧化物与C_(60)的自由基加成反应——全氟和ω-H-全氟烷基化C_(60)的合成

深入研究了C60 与全氟酰基过氧化物的反应 ,通过变温EPR测试证实了此反应的自由基加成机理 .用色谱分析并结合产物的19FNMR结构鉴定 ,首次发现由于加成过程中发生的全氟烷基自由基的 β Scission ,生成了新的氟烷基自由基 ,从而生成了多种氟烷基化的C60 .表面性能研究发现氟烷基化的C60 具有优良的疏水、疏油性 .总之 ,利用C60 与全氟酰基过氧化物的反应 ,成功地对C60 进行了全氟烷基化修饰     

氟烷基化与氟烷氧基化的研究——25.甲酸/三乙胺引发氟烷基碘对烯烃的加成

氟烷基碘对烯烃的催化加成,是将氟烷基引入碳氢化合物的有效途径。通常利用光照和自由基引发来实现。最近我们发现许多金属     

可见光促进有机硅化合物参与的化学转化

有机硅化合物具有重要用途,被广泛应用于材料科学与药物化学等领域.因此,有机硅试剂参与的化学转化一直倍受关注.近年来,可见光催化迅速发展,为有机合成化学提供了新的机遇.在光氧化还原体系下,有机硅试剂可以经由氢原子转移(Hydrogen atom transfer,HAT)或单电子转移(Single electron transfer,SET)过程转化为硅自由基或碳自由基进行反应,具有条件温和、选择性好和原子经济性高等优势.根据反应类型不同,主要综述了有机硅试剂作为硅自由基前体参与的烯(炔)烃硅氢化反应、烯(炔)烃双官能化反应、氮杂芳烃的硅基化反应,以及有机硅化合物作为碳自由基前体参与的亲核加成反应、Minisci反应、均裂取代反应和过渡金属介导的交叉偶联反应.     

核酸分子光化学反应动力学研究进展

核酸是生物体遗传物质及基因信息表达、存储和传递的载体,生物体受到的大多数辐射损伤与核酸在分子水平上的物理和化学变化有重要关系.核酸分子光化学反应的研究是理解生物体对光响应的重要领域,也是分子激发态化学反应动力学的前沿和交叉课题.我们通过自行研制的时间分辨的瞬态红外光谱方法,结合瞬态紫外-可见等互为补充的光谱技术,研究了一系列核酸碱基分子及二级结构体系(双链、四链体等)的光化学反应动力学机理.揭示了环丁烷嘧啶二聚体(CPD)环加成、孢子加成(SP加成)、电子转移、质子转移、光敏化、活性氧物质(ROS)氧化、光解断键等导致脱氧核糖核酸(DNA)交联损伤或氧化损伤的光化学反应的复杂过程,阐述势能面交叉、非绝热效应,考察分子的激发态电子结构改变、空间立体构象、碱基配对和π-π堆积、氢键微环境等如何影响和调制核酸光化学衰变路径,揭示了分子和量子态层次上认识DNA损伤的多种化学反应新机理.     

可逆加成-断裂链转移自由基聚合研究进展

综述了活性/可控自由基聚合中的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合研究进展;总结了RAFT试剂、RAFT聚合反应条件、RAFT聚合物及其结构形貌的最新研究进展;指出RAFT自由基聚合反应已被作为重要方法之一用于合成具有特定分子结构的聚合物.     

类氢原子模型的改进及其Schrodinger方程可能存在的解析解

类氢原子模型的改进及其Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程可能存在的解析解张中良钟明宏（中国科学院化学研究所北京１０００８０）张兆群（北京应用物理与计算数学研究所１０００８８）对通常类氢原子体系模型将核和电子都视为点电荷，对其Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程求解获得...     

氰基丙二烯与乙烯环加成机理的理论研究

应用AM1方法研究了氰基丙二烯和乙烯环加成反应的反应机理,讨论了氰基对反应机理的影响。结果表明乙烯和氰基丙二烯之间的反应是自由基反应,乙烯进攻氰基丙二烯的中心碳原子从能量上考虑比进攻两端碳原子更为有利,且位垒比丙二烯上无取代基时低,比氨基取代时高,说明吸电子基团氰基取代氢原子后,使环加成反应易于进行,但没有供电子基团氨基的作用大。以上结论均与实验结果一致。