2-[(4-氯苯基亚氨基)甲基]-8-羟基喹啉质子转移的理论研究

研究了2-[(4-氯苯基亚氨基)甲基]-8-羟基喹啉的三种质子转移途径: 分子内质子转移、水分子辅助质子转移和甲醇分子辅助质子转移. 以该席夫碱化合物的晶体结构作为模型, 在B3LYP/6-31＋G(d)水平上, 优化得到稳定态和过渡态的几何构型. 对三类质子转移前后的结构、能量、红外光谱、化学位移进行研究, 结果表明水分子辅助质子转移和甲醇分子辅助质子转移中, 水和甲醇分子利用氢键作用参与质子转移过程, 形成七元环状过渡态, 大大降低了反应的能垒, 有利于质子的转移, 氢键在降低活化能方面起着重要作用.     

吲唑、3-卤代吲唑互变异构反应机理的理论研究

The molecular structures of indazole and 3-halogeno-indazole tautomers were calculated by the B3LYP method at the 6-311G** level, both in the gaseous and aqueous phases, with full geometry optimization.The geometry and electronic structure of the tautomers of indazole, 3-halogeno-indazole and their transition states were obtained. The Onsager solvate theory model was employed for the aqueous solution calculations.The results of the calculation indicated that the N1-H form of the studied molecule is more stable than that of the N2-H form. The influences of the different 3-halogeno and solvent effects on the geometry, energy,charge and activation energy were discussed. The reaction mechanism of the tautomerization of indazole and 3-halogeno-indazole was also studied and a three-membered cyclic transition state of the tautomer reaction has been obtained.     

ClONO2与Cl(2P3/2)的反应机理

在密度泛函理论B3LYP/6-31G^*水平上,研究了ClONO₂+Cl(²P_3/2)Cl₂+NO₃和ClONO₂+Cl(²P_3/2)ClO+ClONO(cis)及ClONO₂+Cl(²P_3/2)ClOCl+NO₂的反应机理.计算得到各可能反应途径的过渡态,并经过内禀反应坐标(IRC)分析加以证实.反应ClONO₂+Cl(²P_3/2)Cl₂+NO₃反应活化能垒最低,为4.5kJ/mol,是反应主通道.     

不饱和类卡宾H_2C=CLiF的结构及氢迁移反应的DFT研究

用量子化学中的密度泛函DFT方法,在B3LYP/6-311G~*水平上研究了不饱和类 卡宾H_2C=CLiF的结构。结果表明,只有1种平衡结构是稳定的。对稳定的平衡结构 ,找到了分子内氢迁移反应的过渡态,并计算了不同温度下不饱和类卡宾 H_2C=CLiF的平均寿命τ,在200 K时,τ = 7.9 d,在300 K仅为τ = 2.4 s。     

氧与次溴酸反应理论研究

用密度函数理论(DFT)对氧原子与次溴酸HOBr在势能面上的反应进行了研究,用B3LYP方法计算了势能面上各驻点物种的参数、能量等.结果表明:O与HOBr在势能面上有两个通道,简单可概括为摘H和摘Br反应,两通道的产物相同,均为HO、BrO.计算出反应热为42.3kJ/mol,根据等链反应特点,得到HOBr的生成热为-41.4kJ/mol.     

Cl+F2→ClF+F和F+ClF′→ClF+F′反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法, 在6-311G基组下,计算研究了反应Cl+F2→ClF+F和对称反应F+ClF′→ClF+F′的机理。求得前者的过渡态为三角形,活化能为15.57 kJ*mol-1;后者的过渡态为线形和三角形,活化能分别为11.52和196.25 kJ*mol-1。结果均经过振动分析和IRC计算验证。     

质子化双氧/硫杂卟啉内氢原子迁移反应的理论研究

在确定各反应体系反应物、产物稳定构象的基础上, 采用B3LYP/6-31G**方法在Gaussian 03程序下, 对质子化的双氧/硫杂卟啉的内氢迁移(IHAT)反应进行研究, 寻找并优化相应的过渡态, 比较其迁移反应速率的差异. 计算结果表明, 质子化双氧/硫杂卟啉的构象稳定性仍然是由芳香性、空间位阻、静电作用共同决定的. 质子化后的双取代体系的内氢迁移反应速率大小差异显著, 内环取代对IHAT反应速率的影响主要来源于电子效应, 而非构象变化; 且双取代对体系IHAT反应速率的影响要远大于单取代.     

苯酚羟基化制备苯二酚反应机理的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)在UB3LYP/6-311G^**//UB3LYP/6-31G^*水平上研究了水溶液中羟基自由基进攻苯酚的邻位和对位生成邻苯二酚和对苯二酚的反应机理.结果表明,2个反应都存在3个过渡态,3个中间体,并通过振动分析对过渡态进行了确认.电荷密度的拓扑分析发现,邻位反应中羟基自由基的氧原子和苯酚环上的2个氢原子之间形成了氢键,并相应地形成了六元环和五元环结构.经单点能校正后,2个反应的主反应活化能十分接近,说明邻位和对位产物会同时存在,这与实验观测的结果一致.     

正碳离子样的过渡态类似物研究进展

综述了应用酶催化过渡态理论设计的几类正碳离子样的过渡态类似物作为酶的抑制剂的研究进展。其中包括类异戊二烯的正离子过渡态类似物,唾液酸转移酶的过渡态类似物,3-脱氧-D-甘露糖-2-辛酮糖酸酯-8-磷酸酯(KDO8P) 合成酶的过渡态类似物,尿苷二磷酸酯葡糖醛酸基转移酶(UGT) 的过渡态类似物。     

2,8 (4,6)-二取代半瞬烯及其BCO衍生物的Cope重排

运用从头计算量化方法计算了一系列Cope重排的2,8(或4,6)-二取代半瞬烯(1和2), 以及2,8:4,6-四取代半瞬烯(3和4)的过渡态结构、活化能、能量差和核独立化学位移. 在2,8(或4,6)-二取代半瞬烯体系里, π电子基均使得Cope重排向2进行, 这与Hoffmann早年对此的定性预测相反. 它们的过渡态是离域双同芳香性的. 本文重点讨论了π电子基与BCO共同取代的2,8:4,6-四取代半瞬烯体系, 由于BCO的稳定效应和π电子基共轭效应, π电子基均使得结构4具有优先稳定性, 其Cope重排活化能也大大降低甚至消除. 随着卤素主量子数的变化, 它们的取代半瞬烯Cope重排相关参数也有相应的规律性变化.