| 锰催化苄基C—H键氟化反应机理的理论研究 |
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| 引用本文： | 霍瑞萍,张祥,张彩凤.锰催化苄基C—H键氟化反应机理的理论研究[J].化学研究与应用,2021,33(3):444-453. |
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| 作者姓名： | 霍瑞萍 张祥 张彩凤 |
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| 作者单位： | 太原师范学院,山西 晋中 030619;山西师范大学,山西 临汾 041004;太原师范学院,山西 晋中 030619;山西省腐植酸工程技术研究中心,山西 晋中 030619 |
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| 基金项目： | 山西省应用基础研究项目(201801D221080,201801D121257);山西省高等科技创新项目(2019L0814)资助;国家自然科学基金青年基金项目(21804098)资助;太原师范学院青年学术带头人项目资助;太原师范学院博士启动经费项目资助;山西省“1331计划”协同创新中心项目资助。 |
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| 摘 要： | 采用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT),对锰催化剂MnIII(salene)F作用下苄基C—H键氟化反应的机理进行了深入的理论研究。对该反应中涉及到的重要中间体和过渡态的能量、Mulliken电荷分布、前线分子轨道等进行了分析。计算结果表明采用MnIV(OH)(salene)F]和MnIV(salene)F2]为催化剂催化苄基C—H键氟化反应所需的能垒分别为11.5 kcal·mol-1和7.6 kcal·mol-1。可见采用双氟催化剂MnIV(salene)F2],氟化反应的能垒较低,更有利于苄基C—H键的氟化。通过轨道分析,给出了反应过程中详细的电子转移情况,从本质上分析了苄基氟化反应的机理。研究表明中心金属上的氧原子可以获得和失去电子,在C—H活化过程中起到传递电子的作用。在电子转移过程中,Mn原子是最终的电子接受体。以上结果很好地解释了实验现象,为进一步研究金属催化C—H键氟化反应提供理论支持。
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| 关 键 词： | 锰催化 苄基C—H键氟化反应 密度泛函计算 机理 |
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