6-芳酰基菲啶合成反应的机理及取代基电子效应研究

本文运用密度泛函理论(DFT)计算,系统研究了碱促均裂芳香取代合成6-酰基菲啶的反应机理.计算结果表明,叔丁氧自由基和苯甲醛间的自由基传递反应是整个反应的决速步骤.随后酰基自由基对氰基的亲核进攻以及自由基环化过程是快速步骤.此外,我们还利用Hammett曲线研究了反应过程中不同位置上取代基的电子效应.研究结果表明,氰基对位上被吸电子基团取代时有利于酰基自由基的亲核进攻,酰基对位被给电子基团取代时有助于自由基环化过程的发生.     

类卡宾CH2ClLi和甲醛加成反应机理的从头算

以HF/6-31G*基组研究了类卡宾CH2ClLi和甲醛在四氢呋喃溶液中的加成反应机理.CH2ClLi和甲醛,首先生成一个初期络合物,并伴有明显放热.络合物经一个平面双环结构的过渡态到达产物,仅需要一个很小的活化能(14.6 kJ/mol).在这个羰基加成过程中,甲醛羰基碳的亲电进攻较类卡宾碳的亲核进攻表现得更加活跃.整个反应放热效应达216.5 kJ/mol.     

吡咯喹啉醌模型化合物与氨亲核加成的理论探讨

为了揭示辅酶PQQ结构与反应性的关系,在B3LYP/D95(d, p)水平上对一系列PQQ模型化合物及其类似物与氨的亲核加成进行了理论计算.结果表明:对单羰基体系,羰基碳的亲电性对反应能垒有重要的影响;对双羰基体系,过渡态中邻位羰基氧与亲核试剂氨上的H形成的氢键对反应的活化能起着关键的作用;稠合芳香环本身对反应的能垒影响不大,但当稠合杂环的1-位为可提供氢键受体的N原子时,由于N1与氨上H原子间可形成氢键而进一步降低反应的活化能.发现过渡态中被进攻羰基与氨上N原子之间形成的夹角(OCN)与活化能有良好的线性关系.     

正硅酸乙酯水解过程的半经验量子化学研究

通过半经验量子化学方法研究了正硅酸乙酯的最优化分子几何结构并推断了催化水解机理。通过用MNDO方法求得正硅酸乙酯在不同条件下水解反应过程的位能曲线,研究了不同催化剂对正硅酸乙酯水解反应过程的影响。计算结果表明,碱催化过程是一个放热过程,硅原子可从原先的4配位的正四面体结构向6配位的八面体结构转变。而在酸性条件下,水合质子作为亲电试剂,可以使正硅酸乙酯的烷氧基质子化,从而增加了正硅酸乙酯的亲电能力。质子化后的正硅酸乙酯容易被亲核试剂所进攻,进攻过程是一个S_N2亲核取代反应过程。计算结果表明,在有氟离子参与的反应过程中,氟离子对正硅酸乙酯亲核进攻所形成的6配位结构易与亲核试剂水分子发生亲核反应。这些结论对实验研究将起到很重要的指导意义。     

全氟和多氟烷基磺酸的研究——全氟3-氧杂烷烃磺酸酯与亲核试剂反应中的单一的硫-氧键断裂

在R_FSO₃CH₂R'_F(1)与亲核试剂反应中,我们曾报道除Et0^-产生少量的进攻硫的产物外,亲核试剂仅按式(1)的S_N2机理进攻碳。     

非对称环硫乙烷的区域选择性亲核开环反应

环硫乙烷与它的氧类似物环氧乙烷和氮类似物氮杂环丙烷一样,是一类重要的有机合成中间体,在医药和农用化学品工业领域也得到广泛应用。通过开环和异构化反应,还广泛用于制备硫醇和硫醚等含硫化合物。本文总结了常用亲核试剂对非对称环硫乙烷的亲核开环反应及其区域选择性。环硫乙烷的亲核开环反应通常只受空间效应影响,亲核试剂进攻非对称环硫乙烷位阻小的碳原子,对于烯基取代的环硫乙烷有时可以进攻烯基的β碳原子发生SN2’开环反应。强亲核性的亲核试剂容易致使环硫乙烷脱硫生成烯烃,而亲核性相对较弱的亲核试剂容易发生多聚反应生成多硫醚。在Lewis酸存在下,电子效应会对开环反应的区域选择性产生影响,甚至起主导作用。虽然烷基取代环硫乙烷在Lewis酸存在下的开环仍然主要发生在其取代基少的碳原子上(位阻控制),但受电子效应影响,芳基和烯基取代环硫乙烷的亲核开环,其亲核试剂一般倾向于进攻环硫乙烷的芳甲位和烯丙位碳原子(电子效应控制)。     

非对称环氧乙烷的区域选择性亲核开环反应

本文总结了常用亲核试剂对非对称环氧乙烷的亲核开环反应及其区域选择性。强亲核性的亲核试剂通常只受空间效应影响,进攻非对称环氧乙烷位阻小的碳原子,对于烯基取代环氧乙烷还可以进攻烯基的β-碳原子发生S_N2'开环反应,其他亲核试剂同时受空间效应和电子效应的影响,对于烷基环氧乙烷通常进攻其取代少的碳原子, 空间效应起主导作用,而对芳基和烯基取代环氧乙烷开环反应通常发生在环氧乙烷芳甲位和烯丙位的碳原子上, 电子效应起主导作用。在质子酸或强Lewis酸存在下,虽然单烷基环氧乙烷的开环仍然发生在其取代少的碳原子上,但对于芳基、烯基和同碳双取代环氧乙烷,亲核开环反应将主要受电子效应控制,一般亲核试剂倾向于进攻环氧乙烷的芳甲位、烯丙位或多取代的碳原子。分子内的亲核开环反应主要受成环时环大小的控制, 成环时的倾向是五元环> 六元环> 七元环。环氧乙烷亲核开环的区域选择性是环氧乙烷和亲核试剂空间效应和电子效应平衡的结果。     

甲醇和氨对腺嘌呤水解脱氨机理的影响(英文)

用密度泛函理论在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了甲醇和氨辅助的腺嘌呤水解脱氨机理,结果表明该反应首先是在水的亲核进攻下形成一个四面体结构中间体,然后该中间体通过构象变化得到两个不同构象,从而找到两条不同反应路径.在路径a中,辅助分子参与了过渡态的形成,起到转移氢原子的作用;而在路径b中,辅助分子仅作为介质,没有参与过渡态的形成.在氨辅助的情况下,腺嘌呤在亲核反应前发生了胺-亚胺异构化,而在甲醇辅助机理中则未发生该异构化.能量结果表明甲醇辅助腺嘌呤脱氨反应具有与水辅助类似的势垒,而氨辅助反应的势垒则比水辅助的高.     

类卡宾CH_2CILi和甲醛加成反应机理的从头算

以ＨＦ／６－３１Ｇ基组研究了类卡宾ＣＨ_２ＣＩＬｉ和甲醛在四氢呋喃溶液中的加成反应机理．ＣＨ_２ＣＩＬｉ和甲醛,首先生成一个初期络合物,并伴有明显放热．络合物经一个平面双环结构的过渡态到达产物,仅需要一个很小的活化能（１４.６ ｋＪ／ｍｏｌ）在这个羰基加成过程中,甲醛羰基碳的亲电进攻较类卡宾碳的亲核进攻表现得更加活跃．整个反应放热效应达 ２１６．５ ｋＪ／ｍｏｌ．     

硝基芳烃直接氨化的新方法

评述了硝基芳烃直接氨化的几种新方法,主要是芳香亲核氢取代(NASH)反应,Vicarious亲核氢取代(VNS)反应以及由羟氨或烷氧基氨引起的直接氨化反应等。对每种反应的机理(或模式)也作了介绍。     

HEPT类化合物的QSAR研究

为定量结构／活性相关性研究提取了量子化学参数,拓扑指数Am,分子连接性指数^mxt及疏水性常数,同时应用正交变换和最佳变量子集算法（Leaps-and-Bonds)进行了变量压缩和选择,进而实施了多元回归分析,并由此结果进行了HEPT类化合物（1－[(2-hydroxyethoxy)methyl]-6-(phenylthio)-thymine derivatives)的结构／活性关系的理论解释,进行了人工神经网络法对于该类化合物的活性预测,其结构明显好于多元回归法。     

Effect of the pH of the medium on the chemical shifts in the PMR spectra and on the distribution of the π-electron density

The dependence of the chemical shifts of the ring protons on the pH of the medium for a number of 4-hydroxyquinoline derivatives was studied by means of PMR spectroscopy. The dipolar and uncharged hydroxy forms exist in equilibrium in aqueous solutions. The effect of intramolecular hydrogen bonding on the character of the dependence of the chemical shift on the pH of the medium in the case of 3-piperidinomethyl-4-hydroxyisoquinoline was investigated. The possibility of the separate protonation of the ring nitrogen and the side-chain nitrogen in 3-piperidinomethyl-4-hydroxyisoquinoline was established. The distribution of the -electron density in 4-hydroxyisoquinoline is in good agreement with its chemical behavior.Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 11, pp. 1546–1549, November, 1971     

Effect of the pH of the medium on the chemical shifts in the PMR spectra and on the distribution of the π-electron density

The dependence of the chemical shift of the ring protons on the pH of the medium for a number of 3-hydroxyquinoline derivatives was studied by PMR spectroscopy. The regions of ionization of the molecules, which correspond to the ranges of acidic, neutral, and alkaline media, were found. In D₂O, 3-hydroxyquinoline is present only in the uncharged hydroxy form. The presence of intramolecular hydrogen bonding in 4-dimethylaminomethyl-3-hydroxyquinoline has a substantial effect on the character of the dependence of the chemical shift on the pH of the medium; the existence of separate protonation of the nitrogen atoms of the ring and the side chain of 4-dimethylaminomethyl-3-hydroxyquinoline was established. The distribution of the -electron density in the 3-hydroxyquinoline molecule is in good agreement with its chemical behavior during electrophilic substitution.Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 11, pp. 1540–1545, November, 1971.     

液滴荧光传感与计算机联用技术在微量分析中的应用

通过在LS55型荧光-磷光-发光分光光度计上加装液滴产生及调节附件,采用计算机采集与分析处理数据,成功地研制了双通道液滴光化学传感装置.利用葡聚糖凝胶对复合维生素B中不同组分的选择性吸附来达到分离与同时检测的目的,并将其用于复合维生素B药片的分析,取得了满意的结果.     

On the theory underlying the Car-Parrinello method and the role of the fictitious mass parameter

The theory underlying the Car-Parrinello extended-Lagrangian approach to ab initio molecular dynamics (CPMD) is reviewed and reexamined using "heavy" ice as a test system. It is emphasized that the adiabatic decoupling in CPMD is not a decoupling of electronic orbitals from the ions but only a decoupling of a subset of the orbital vibrational modes from the rest of the necessarily coupled system of orbitals and ions. Recent work [J. Chem. Phys. 116, 14 (2002)] has pointed out that, due to the orbital-ion coupling that remains once adiabatic decoupling has been achieved, a large value of the fictitious mass mu can lead to systematic errors in the computed forces in CPMD. These errors are further investigated in the present work with a focus on those parts of these errors that are not corrected simply by rescaling the masses of the ions. It is suggested that any comparison of the efficiencies of Born-Oppenheimer molecular dynamics (BOMD) and CPMD should be performed at a similar level of accuracy. If accuracy is judged according to the average magnitude of the systematic errors in the computed forces, the efficiency of BOMD compares more favorably to that of CPMD than previous comparisons have suggested.