叔—丁基醚热分解反应的量子化学研究

用ＡＭ１方法研究了叔－丁基醚热分解反应，发现这类化合物可经过四元环过滤态分解成丁烯和醇或酚。     

HCN→HNC异构化反应过渡态附近的拓扑特性

电荷密度拓扑分析方法(topological analysis of charge distribution)已经被广泛应用于研究化合物的各种静态性质及反应特性.对IRC反应途径上过渡态附近构型的拓扑性质研究报导较少.本工作是用电荷密度分布的拓扑分析方法对HCN→HNC异构化反应IRC过渡态附近的性质进行了研究.对电荷密度分布拓扑分析和IRC途径确定选用相同的基组,得到了一些新的结论。     

N-烯基硝酮分子内环加成反应区域选择性的理论研究 Ⅳ.N-4-己烯基硝酮分子内环加成反应的区域选择性

N-烯基硝酮分子内环加成反应可能得到联桥式和氧桥式两种产物.对于N-4-戊烯基硝酮的分子内环加成反应,碳桥式与氧桥式产物的产率分别为47%和23%,约为2:1.当N-5位上的一个H被甲基取代后(即N-4-已烯基硝酮〕.却主要得到碳桥式产物,产率高达95%以上.可见,N-5-甲基的增加使得区域选择性发生了很大的变化.本文用AM1 MO方法和过渡状态理沦研究N-4-己烯基硝酮分子内环加成反应的机理,计算两个平行反应(a,b)的速率常数的比值,得到与实验吻合的结果.计算结果还表明,由于N-5-甲基的电子效应,使得反应b的活化焓降低,同时,N-5-甲基引起的构型变化,使得反应b的活化熵增高(绝对值变小),这使得k_b/k_a值明显增长,是区域选择性发生较大改变的原因.     

用AMI方法确定杀虫单合成过程的中间体

一水合二甲基—氢代—2—(1,3一二磺酸单钠硫代丙基)铵是我国开发成功的一种仿生性沙蚕毒系的新杀虫剂,商品名为杀虫单[J]。农业上有广泛的用途。其结构式为:     

N-4-戊烯基硝酮分子内环加成反应区域选择性的理论研究

N-烯基硝酮分子内环加成反应具有区域选择性,如图1.当n=2,R~1=R~2=R~3=H时,即N-4-戊烯基硝酮分子内环加成反应.实验表明,P_a的产率为23％,P_b为47％.我们曾用MINDO/3方法对此反应进行IRC计算,确证P_a、P_b是经由反应物两种不同构象(R_a、R_b)分别得到的产物,并讨论了二反应活化势垒的差别对区域选择性的影响.Tufariello等人认为,P_b的较高产率主要由于2个产物的过渡态的熵差别.为此,本文从理论上考察活化熵和活化焓对区域选择性的影响.     

异腈与羟基化合物形成氢鍵的自洽场分子轨道法研究

用自洽场分子轨道法(CNDO/2,abinitio)研完了异腈与羟基化合物的氢键体系(R-N≡C…H-O-R＇)。计算结果指出,异腈与羟基化合物之间可以形成相当强的氢键,该体系氢键键能的减弱与OH键的伸缩振动红外光谱的红移有明显的平行关系。根据计算结果,讨论了异腈和腈形成氢键的相对稳定性。     

N-取代乙基吡唑热消除反应的量子化学研究

用MINDO/3方法研究了N-取代乙基吡唑热消除反应H₃C₃N₂CH₂CH₂X→H₄C₃N₂+H₂C=CHX(反应Ⅰ～Ⅲ,对应X=H,CH₃,F)的机理,结果表明,甲基的超共轭效应以及F的强吸电子作用和邻基参与使得反应Ⅱ和反应Ⅲ的活化势垒降低,比反应Ⅰ更易进行。     

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。     

乙炔与氢原子反应的IRC和反应速度常数的从头算研究

乙炔与氢原子反应:H+H—C≡C—H→ H—C≡C:+H_2在碳氢化合物的氧化、光解和热解中都具有重要意义。Dagaut等人做过动力学研究,但从理论角度研究其反应动力学尚未见报道。本文用量化方法在反应途径哈密顿基础上,求得了反应途径(IRC)上各点的IRC曲率(B_F)、IRC与其它各振动模式之间的耦合常数(B_(F,t))等,并计算出反应速度常数。 本文用HF/6-31G优化出了过渡态的几何构型(图1),并给出了过渡态的虚振动模式。     

2-溴乙酸气相热消除反应的机理探讨

分别利用密度泛函、从头算分子轨道方法及半经验分子轨道AM 1法对 2 溴乙酸气相热消除反应的机理进行了理论研究 .结果表明 ,虽然用三种不同的方法得到的结果有一定差异 (如反应势能面上各驻点的几何构型、反应的活化能 ) ,但研究得到的反应机理是一致的 ,即反应分两步进行 .其中 ,具有五元环过渡态的第一步反应为速控步骤 ,与实验工作者所建议的机理相符 .