环丙基硅烯的理论研究: 环丙基硅烯C3H5SiH的重排反应及其机理

本文用限制的Hartree-Fock解析梯度方法在3-21G和6-31G^*水平上对环丙基硅烯的重排反应及其机理进行了从头算研究。以6-31G^*优化构型作了二级微扰计算, 并计算了各构型的频率。在此基础上得到了重排反应的热焓△H, 自由能△G和平衡常数K, 用Eyring过渡态理论计算了反应的速度常数k(T), 应用Woodward-Hoffmann规则讨论了环丙基硅烯重排反应过程中端基的旋转机理。结果表明, 环丙基硅烯经过113.4kJ/mol的势垒扩环重排为硅杂环丁烯为自发反应; 而其1,2-氢迁移重排反应热垒为190.0kJ/mol, 是非自发反应, 难于进行,不能与扩环重排相竞争。另外, 扩环重排反应可分为多步过程, 每步的端基旋转均可用Woodward-Hoffmann规则说明。     

锂氟类硅烯与乙烯加成反应的理论研究

用从头计算方法研究了锂氟类硅烯与乙烯的加成反应Ｈ_２ＳｉＬｉＦ＋Ｃ_２Ｈ_４→Ｈ_２ＳｉＣ_２Ｈ４＋ＬｉＦ．该反应的过渡态和类卡宾与乙烯的反应相似。反应前后的能量差经零点能校正后仅为－２．４ｋＪ／ｍｏｌ（ＭＰ２／６－３１Ｇ￣＊／／６－３１Ｇ￣＊）．本文分析了孩反应的热力学和动力学性质，计算了反应热力学函数的变化、平衡常数、Ａ因子以及速率常数。     

环已二烯与丙烯加成反应的正则速率常数

采用从头算ＵＨＦ方法在６－３１Ｇ基组上研究了１，３－环己二烯与丙烯的加成反应所有可能的反应通道，优化得到了反应途径的所有驻点的几何构型。该反应可按分步和协同过程进行，分步过程的通道是能量最为有利的反应途径。对于分步过程形成ｅｘｏｘ和ｅｎｄｏ产物各存在两类分步加成机理，即“由丙烯双键端位碳先进攻环己二烯”机理和“由丙烯中心碳原子先进攻环己二烯”机理，共四条反应通道，它们均为途径一双自由基中间体的分步     

过渡金属和硅烯配体相互作用的理论研究（I）：MSiH^＋2的 …

以ＨＦ／６－３１１＋Ｇ＾＊基组研究了过渡金属硅烯离子ＭＳｉＨ＾＋２（Ｍ从Ｓｃ至Ｃｕ）的构型、成键特征以及Ｍ－Ｓｉ键解离能。具有共平面构型的ＭＳｉＨ＾＋２,其Ｍ＝Ｓｉ键带有明显的双键特征,Ｍ＝Ｓｉ键解离能从Ｓｃ至Ｃｕ呈现周期性变化,与Ｍ的金属离子激发能有近似的线性关系。     

有机硅活性中间体的研究——Ⅳ.光化学方法产生环丙基苯基硅烯及其反应

含有环丙基的硅烯和卡宾具有特殊的反应性能。例如,当环丙基卡宾生成后,会发生重排和碎裂(fragmentation),经过两个独立的协同过程,分別生成环丁烯衍生物和含碳-碳叁键的乙炔衍生物。由此引起了我们研究含环丙基硅烯的兴趣。     

不饱和类烯H2PBLiF的构型及异构化反应

用ＨＦ／６－３１Ｇ＊＊解析梯度方法研究了无机不饱和类烯Ｈ２ＰＢＬｉＦ的结构,共得到３个平衡构型和２个异构化反应的过渡态构型,动力学分析表明,其中两种平衡构型是它们存在和参加化学反应的基本构型,分析了各平衡构型的结构特点及稳定性,给出了各构型的Ｍｕｅｌｌｉｋｅｎ集居数,并简单讨论了２种基本构型的化学活性。     

硅烯与乙烯环加成反应的理论研究

用从头计算方法研究了单重态硅烯与乙烯的环加成反应，得到了此反应可行的反应机理．并用统计热力学方法和过渡态理论计算了该反应的热力学函数和动力学性质．     

二氟硅烯与甲醛环加成反应机理的理论研究

硅烯（R2Si：）是某些有机硅反应的重要活性中间体[1],硅烯反应（如插入反应,加成反应,聚合反应等）被认为是合成含硅新键和含硅杂环的有效方法,因而硅烯反应的研究一直是有机硅化学家十分感兴趣的一个前沿研究领域[2]．对于硅烯的环加成反应而言,由于它具有合成含硅张力小环的重要价值,因此受到了许多化学家的高度重视,并对此做了若干的研究工作[3-7]。然而到目前为止,关于硅烯环加成反应的机理还处于一种推测水平,尤其是对卤代硅烯环加成反应机理的研究,至今尚未见文献报导,考虑到卤代卡宾在合成张力小环方面的重要作用[8,9]…     

硅硫二元团簇[（SiS2）nSiS]^＋（n=1～3）的结构和稳定性的量子化 …

用密度泛函（ＤＦＴ）方法（Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊）研究了硅硫团簇「（ＳｉＳ２）ｎＳｉＳ」＾＋（ｎ＝１～３）的可能几何构型，得到各稳定构型的电子结构，并计算了相应的振动频率，预测了稳定构型的振动光谱，由其稳定构 比较可在理论上预测团簇的生长规律，并可初步预测团簇的形成机理。     

类硅烯H2SiClBeCl的结构及异构化反应

用DFT和QCISD方法研究了类硅烯H2SiClBeCl的构型与异构化反应. 结果表明, 类硅烯H2SiClBeCl有三种平衡构型, 其中四面体构型能量最低, 是其存在的主要构型. 对平衡构型间异构化反应的过渡态进行了计算, 求得了转化势垒. 计算模拟了最稳定构型的红外光谱.     

有机硅反应活性中间体的研究——Ⅴ.环丙基苯基硅烯向烯烃的立体专一加成

本文报道2-环丙基-2-苯基六甲基三硅烷经光化学分解产生环丙基苯基硅烯(1)。1能与烯烃立体专一地进行加成,中间体硅杂环丙烷的醇解开环也是立体专一地顺式开环。     

二氯硅烯与乙烯和甲醛环加成反应机理的理论研究

用RHF/6-31G^*解析梯度方法研究了单重态二氯硅烯与乙烯和甲醛环加成反应的机理,并用二级微扰方法对各构型能量进行了相关能校正.结果表明,两反应历程均由两步组成:(1)二氯硅烯与乙烯和甲醛分别生成了中间配合物,是无势垒的放热反应;(2)中间配合物异构化成产物二氯硅杂环丙烷和二氯硅杂环氧甲烷,其势垒经零点能校正分别为97.43和103.29kJ/mol(MP₂/6-31G^*//6-31G^*).     

硅烯与甲醛环加成反应的理论研究

本文用RHF/6-31G^*解析梯度方法研究了单重态硅烯与甲醛环加成反应的机理,用二级微扰方法对各构型的能量进行了相关能校正,并用统计热力学方法和过渡态理论计算了该反应在不同温度下的热力学函数的变化和动力学性质。结果表明,此反应历程由两步组成:1)硅烯与甲醛生成一中间配合物,是一无势垒的放热反应,2)中间配合物异构化为产物,此步势垒经零点能校正后只有51.4kJ·mol^-^1(MP2/6-31G^*//6-31G^*);从热力学和动力学的综合角度考虑,该反应在300～400K温度下进行为宜,如此,反应既有较大的自发趋势和平衡常数,又具有较快的反应速率。     

环丙基氮烯开, 闭环异构化反应理论研究

应用量子化学理论方法研究了单重态环丙基氮烯开, 闭环异构化反应, 找到了反应的过渡态, 发现该反应具有对旋-顺旋机理, 应用Woodward-Hoffmann讨论了这一反应机理, 计算了环丙基氮烯单重态和三重态的分裂能以及该反应的活化势垒和反应能量, 给出了反应物, 过渡态和产物的有机结构数据。     

1,2—C4H6→2—C4H6异构化反应机理的理论研究

采用自洽场分子轨道ＵＨＦ／６－３１Ｇ＊＊从头算法，研究了１，２－Ｃ４Ｈ６→２－Ｃ４Ｈ６异构化反应机理，优化了基态势能面上反应物，过渡态，中间体和产物的几何构型，并对各驻点能量进行了零点能校准。结果表明该反应经历了一个１－甲基环丙烯生产产物比较两步氢迁移反应历程更易发生。     

不饱和类硅烯H2C=SiNaF的DFT研究

用密度泛函理论方法, 在B3LYP/6-31+G(d, p)水平上研究了不饱和类硅烯H2C=SiNaF的结构. 结果表明, 不饱和类硅烯H2C=SiNaF共有四种平衡构型, 其中非平面的p-配合物型构型能量最低, 是不饱和类硅烯H2C=SiNaF存在的主要构型. 对平衡构型间异构化反应的过渡态进行了计算, 求得了转化势垒. 计算预言了最稳定构型的振动频率和红外强度.     

取代基(NH2,OH,F)对锂氟类硅烯构型及稳定性的影响

用从头计算方法研究了3种锂氟类硅烯R2SiLiF(R=NH2,OH,F)各异构体的构型和能量.由于取代基NH2,OH和F与Si的共轭作用,这3种类硅烯的三元环构型的热稳定性下降,其下降程度按取代基排列为NH2＞OH＞F.因取代基R与Li原子间的相互作用,形成2个LiASiF(A=N,O,F)四元环,该四元环构型是这3种类硅烯的各异构体中最稳定的一种,其稳定程度按取代基排列为F＞OH＞NH2.取代基的诱导效应则影响各类硅烯的线性构型的热稳定性.     

环丙基卡宾重排为环丁烯机理的密度泛函研究

采用 B3LYP 方法,用 6-311G(d)基组计算了环丙基卡宾重排为环丁烯的反应物、过渡态和产物的能量和振动频率,并用 IRC 计算验证了过渡态。结果表明环丙基卡宾的重排机理不同于通常碳正离子重排采用的亲核重排机理,而是一个亲电重排机理。     

烷基对取代锂氟类硅烯R2SiLiF的构型和热稳定性的影响

利用从头计算法研究了二甲基锂氟类硅烯和二乙基锂氟类硅烯的各异构体的构型和能量.烷基的引入增加了Si的σ电子对Li的授与而降低了F对Si空p轨道的电子回授,使类硅烯的p-络合物构型热稳定性下降,而σ-络合物热稳定性增加.在上述两种作用的共同影响下,三元环构型的热稳定性只有很小的变化.     

硅甲基硼烯异构化反应机理研究所

用量子化学理论方法研究了硅甲基硼烯(SiH~3B)单重态和三重态异构化反应,计算了有关化合物的电子结构, 优化了过渡态构型, 讨论了两个反应的控制类型。