基于Suzuki-Miyaura偶联反应探索有机化学反应机理的创新实验设计

Suzuki-Miyaura偶联反应作为构建碳碳键的最有效的手段之一,在制药、催化、先进材料制备等领域有着广泛的应用。介绍了一个有机化学综合创新实验——以Suzuki-Miyaura偶联反应中涉及的有机化学反应动力学为研究背景,探索了该反应体系中各物质浓度对反应速率的影响,解释了该反应的可能机理。通过该综合实验项目,有助于加深学生对Suzuki-Miyaura偶联反应机理的理解,激发学生对化学动力学的科研兴趣,同时提高学生在无水无氧操作和仪器分析的实践水平,培养学生的创新精神。     

反应机理的新表示体系

介绍了由IUPAC推荐的反应机理的新表示体系所具有的特点、表示规则和在有机化学中的应用。该体系确切地反映了反应机理的本质——键的形成、断裂及其先后次序以及电子的分配和传递。     

高教版《基础有机化学》中两个还原反应机理的修正与补充

在教学过程中发现高等教育出版社出版的《基础有机化学》一书中有两个经自由基负离子的还原反应(即炔烃用碱金属和液氨还原反应和Birch(伯奇)还原反应)机理有不妥和需要完善之处,对此进行了修正与补充。     

水解反应机理

本文将水解反应机理分为:水合电子反应机理、氢负离子转移机理、HO_n自由基历程、取代反应(S_N和S_E)机理、质子转移机理和加成反应机理。前三种机理以H—O键均裂为特征,此源于水分子中氢的氧化性和氧的还原性;后三种历程以H—O键异裂为标志,这来自水分子中氧的亲核性和氢的亲电性。     

Baylis-Hillman反应机理研究进展

介绍了一种形成碳—碳键的方法——Baylis-Hillman反应, 综述了单分子醛、双分子醛反应机理、TiCl₄催化机理、不对称诱导机理以及低温效应、溶剂效应、离子液体反应机理的研究进展.     

苯环氯化反应机理的研究

本文应用CNDO/2方法研究了苯环氯化反应,通过计算得到反应过程中所涉及的八个分子稳定构型和轨道相关图。应用EHMO法得到了反应过程中构型转变,相应能量变化曲线,反应制约步骤和活化能。计算表明各步反应都是在一定“点群”控制下进行的,在整个反应中尽量保持分子轨道不可约表示对称性。     

对比法在有机反应机理教学中的运用

对比是在分析和综合的基础上将各种事物加以比较 ,并确定它们之间异同的一种思维方法 ,是认识客观事物的科学方法之一。在教学中如果善于运用 ,就能更好地提高教学质量。　　在有机化学教学过程中 ,可以进行对比的概念和反应很多 ,如基本概念的对比 ,反应类型的对比 ,反应条件的对比 ,中间体的对比 ,反应活性的对比等。本文仅就对比法在有机反应机理教学中的运用作一探讨。　　在基础有机化学教学中 ,所涉及到的有机反应机理从反应类型上来分主要有自由基反应(包括自由基取代和自由基加成 ) ,离子型反应 (包括亲电取代、亲电加成、亲核取代…     

环氧丙烷的合成及反应机理

综述了环氧丙烷的合成方法,包括氯醇法、间接氧化法(Halcon法)、丙烯的H_2O_2氧化法及生物催化氧化法,探讨了Halcon过程的反应机理。概述了环氧丙烷的主要用途。参考文献26篇。     

EPM法推测反应机理

ＥＰＭ法推测反应机理李明，文丽荣（新疆师范大学化学系８３００５３）在某些现行的有机教科书中，要求学生记忆的有机反应很多，但并没有强调这些反应为什么会发生？又是怎样发生的？尤其是遇到教科书以外的关于推测反应机理的问题时，更是束手无策，而这又是最重要的。...     

甲烷与N_2~+反应机理的理论研究

利用量子化学理论对CH4和N2+的反应进行了理论研究,分析了反应势能面,得到了4条可能的反应通道.在所有的反应路径中,如果反应物所具有的能量较高,则路径PathP2(1),PathP2(2)和PathP3为主要反应通道,得到的产物应该是P2(CH3+N2H+)和P3(CH3++N2+H);如果反应物所具有的能量较低,则路径PathP1,PathP2(1)和PathP2(2)为主要反应通道,得到的产物应该是P1(CH4++N2)和P2(CH3+N2H+).     

烯酮及取代烯酮与环戊二烯环加成反应机理的理论研究

利用半经验分子轨道理论AM1方法,研究了烯酮及取代烯酮与环戊二烯环加成反应机理。采用Berny梯度法优化得到各反应的过渡态和中间体,并进行了振动分析确认。计算结果表明,该环加成反应是按照协同的非同步途径进行的,经过一个四元环发生扭曲的过渡态,并有部分电荷从环戊二烯迁移到烯酮或取代烯酮上,前线轨道分析表明反应机理为“2×[1+1]”机理;而氯甲基取代的烯酮与环戊二烯的环加成反应是按照分步途径发生的。计算结果可以很好地说明实验所观察到的立体选择性,并根据烯酮上取代基的电子效应和位阻效应对反应机理的影响进行了分析。     

α-氨基膦酸酯与N-氯乙酰基甘氨酸乙酯反应机理的研究

用MMX分子力学程序以及分子图形学方法对α-氨基膦酸酯与N-氯乙酰基甘氨酸乙酯反应的机理进行了探讨。结果表明,此类反应热力学因素不起主要作用,动力学因素起主要作用,取代基空间效应是影响反应历程的重要因素。     

开环茂金属成环及氢分子消除反应机理的理论研究

采用密度泛函方法(DFT)在M06-2X/def2-TZVPP//B3LYP/def2-TZVPP+ZPE水平下, 对以开环的(η⁵-C₅H₇)₂Ru为前驱体生成闭环(η⁵-C₅H₅)₂Ru的各种可能的反应路径进行了详细的研究. 最终确定其反应机理为: (η⁵-C₅H₇)₂Ru的一个η⁵-C₅H₇发生端碳成键的成环反应形成(η³-C₅H₇)Ru(η⁵-C₅H₇), 经过两步氢原子迁移到Ru原子上, 之后脱掉一个氢气分子形成(η⁵-C₅H₅)Ru(η⁵-C₅H₇), 而后另一个η⁵-C₅H₇再重复成环并进行两步氢迁移以及氢气分子消除而得到最终的产物(η⁵-C₅H₅)₂Ru.     

NCS自由基与NO反应动力学的理论研究

用量子化学密度泛函理论B3LYP/6-31+G^*和高级电子相关校正的偶合簇[CCSD(T)/6-311+G^*]方法,对NCS自由基与NO反应的机理和动力学进行了理论研究,得到了体系的势能面信息和可能的反应机理.计算了反应的热力学参数及反应能垒.采用传统过渡态理论计算了各反应通道的速率常数.研究结果表明,NCS自由基与NO反应中存在4个反应通道,产物分别为OCS+N₂,CS+N₂O,ONS+CN和ONCNS.从能量变化和反应速率两方面考虑,NCS+NOOCS+N₂应为主反应通道.     

CH3(2A′)自由基与臭氧反应机理的量子化学研究

用量子化学UMP2方法，在6-311++G**基组水平上研究了CH3(2A′)自由基与臭氧反应机理，全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型，在UQCISD(T)/6-311++G**水平上计算了它们的能量；并对它们进行了振动分析，以确定中间体和过渡态的真实性；同时应用经典过渡态理论计算了反应的速率常数，并与实验值进行了比较, CH3自由基与臭氧反应速率常数的理论计算结果为: 4.73×10－14 cm3•molecule－1•s－1，与实验报导的结果(k=2.52×10－14 cm3•molecule－1•s－1)很接近，同时发现CH3(2A′)自由基与O3的反应是强放热反应.     

羟基负离子与苯分子的反应机理

在G3MP2B3理论水平下研究了羟基负离子和苯的反应机理, 系统地分析了该反应体系中可能存在的主要热力学产物通道. 计算结果证实了前人的实验观测结果, 其主要产物是[C6H6…OH]-络合物, 质子转移和置换氢的产物通道为吸热过程, 在较低实验碰撞能量的情况下难以发生, 而生成氢气的反应通道虽然是强放热过程(-119.5 kJ·mol-1), 但其相应的反应能垒较高而无法发生. 计算对比了羟基负离子和氧负离子、氟负离子抽取苯分子中质子的机理所存在的差异, 并结合Mulliken电荷布居分析研究了其中涉及的电子交换过程. 此外, 还对比分析了羟基负离子、羟基自由基与苯反应不同的机理.     

异丁烷高温热解反应动力学和机理

用激波管激光纹影技术测定了异丁烷高温热解反应信号，对热解过程中重要单分子反应的降变行为作了理论计算，建立了由五十个基元反应组成的反应机理并进行了计算机模拟，本文得到引发反应i-C_4H_(10)→CH_3＋i-C_3H_7在温度为1500－1850 K，压1.00×10~4-2.00×10~4 Pa时的速率常数为k_1＝6.22×10~(11) exp(－457000/RT)±50％(S~(-1))．这一结果与降变理论计算符合得很好．     

氟原子与反式1,3-丁二烯分子反应动力学的理论研究

Theoretical studies of F atom reaction with trans-1,3-butadiene were carried out at the CCSD(T)/6-311G(d,p)/B3LYP/6-311G(d,p) levels. Energies and structures for all reactants, products and transition states were determined. Two reaction pathways involving the formation of the complexes CH2CHCHFCH2 and CH2CHCHCH2F were found in this reaction. Theoretical results suggest that the H atom channel observed in previous crossed beam experiment occurs likely via these two long-lived complex formation pathways. For the complex CH2CHCHFCH2 pathway, another reaction channel (C2H3+C2H3F) is also accessible. Relative importance of the C2H3+C2H3F channel versus the H formation channel via the same reaction pathway has also been estimated, suggesting that it would be difficult to observe the C2H3+C2H3F channel in a crossed molecular beam experiment. Theoretical analysis also shows that the HF formation proceeds via direct abstraction mechanisms, though it is likely a minor process in this reaction.