Thêm nucleophil của metanol và metanethiol vào axetilen trong hệ siêu bazơ KOH-DMSO: một mô hình hóa học lượng tử

Springer Science and Business Media LLC - Tập 62 - Trang 26-32 - 2014
N. M. Vitkovskaya1, E. Yu. Larionova1, A. D. Skitnevskaya1, V. B. Kobychev1, B. A. Trofimov2
1Irkutsk State University, Irkutsk, Russian Federation
2Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Irkutsk, Russian Federation

Tóm tắt

Các mô hình cụm-điện liên tục (KOH·nDMSO, n = 1, 5) đã được sử dụng để mô hình hóa hệ siêu bazơ "kiềm kim loại hydroxide-dimethyl sulfoxide" trong khuôn khổ phương pháp MP2/6-311++G**/ và B3LYP/6-31G*. Phân tử KOH được bao quanh bởi năm phân tử DMSO tồn tại dưới dạng cặp ion "giải quyết-loosened" với khoảng cách K-O kéo dài. Đề xuất xem xét cặp ion “giải quyết-loosened” của cation kali với anion hydroxide trong môi trường của năm phân tử dung môi như là môi trường đồng phối hợp của hệ siêu baz KOH-DMSO. Các phân tử metanol và metanethiol có thể dễ dàng được đưa vào trong môi trường đồng phối hợp đầu tiên của cation kali để tạo thành các ion methoxide và methanethiolate. Khả năng tấn công nucleophil của các ion methoxide và methanethiolate lên phân tử axetilen trong môi trường đồng phối hợp đầu tiên của cation kali đã được nghiên cứu. Hệ phản ứng mô hình C2H2-CH3OK-H2O với một phân tử DMSO được nhúng trực tiếp để duy trì cặp ion “giải quyết-loosened” [CH3O]−...K+ và sự bổ sung thêm các hiệu ứng dung môi trong khuôn khổ mô hình liên tục IEFPCM là lựa chọn ưu việt nhất cho việc tính toán tuần tự.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

B. A. Trofimov, Sovremennye problemy organicheskoi khimii [Modern Problems in Organic chemistry], 2004, 14, 131 (in Russian). B. A. Trofimov, Sovremennye problemy organicheskoi khimii [Modern Problems in Organic chemistry], 2010, 15, 23 (in Russian). B. A. Trofimov, Curr. Org. Chem., 2002, 6, 13, 1121. B. A. Trofimov, Khimiya v interesakh ustoichivogo razvitiya [Chemistry for Sustainable Development], 2008, 16, 105 (in Russian). B. A. Trofimov, Zh. Organ. Khim., 1995, 31, 9, 1369 [Russ. J. Org. Chem. (Engl. Transl.), 1995, 31]. N. M. Vitkovskaya, V. B. Kobychev, E. Yu. Larionova, I. L. Zaitseva, B. A. Trofimov, Zh. Struktur. Khim., 2009, 50, 1, 24 [Russ. J. Struct. Chem. (Engl. Transl.), 2009, 50]. A. D. Becke, J. Chem. Phys., 1993, 98, 5648. C. Lee, W. Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. B, 1988, 37, 785. M. J. Frisch, J. A. Pople, J. S. Binkley, J. Chem. Phys., 1984, 80, 3265. C. Gonzales, H. B. Schlegel, J. Chem. Phys, 1989, 90, 2154. T. Clark, J. Chandrasekhar, G. W. Spitznagel, P. R. von Schleyer, J. Comput. Chem., 1983, 4, 294. C. Müller, M. S. Plesset, Phys. Rev, 1934, 46, 618. M. Head-Gordon, J. A. Pople, M. J. Frisch, Chem. Phys. Lett., 1988, 153, 503. J. Tomasi, B. Mennucci, E. Cancès, J. Mol. Struct. (THEOCHEM), 1999, 464, 211. G. I. Almerindo, D. W. Tondo, J. R. Pliego, Jr., J. Phys. Chem. A, 2004, 108, 166. V. Barone, M. Cossi, J. Tomasi, J. Chem. Phys, 1997, 107, 3210. M. W. Schmidt, K. K. Baldridge, J. A. Boatz, S. T. Elbert, M. S. Gordon, J. H. Jensen, S. Koseki, N. Matsunaga, K. A. Nguyen, S. J. Su, T. L. Windus, M. Dupius, J. A. Montgomery, J. Comput. Chem., 1993, 14, 1347. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G.E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, W. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox, Gaussian 09, Revision A.1, Gaussian, Inc., Wallingford (CT), 2009. E. Yu. Larionova, N. M. Vitkovskaya, V. B. Kobychev, N. V. Kaempf, A. D. Skitnevskaya, B. A. Trofimov, Zh. Struktur. Khim., 2009, 50, 33 [Russ. J. Struct. Chem. (Engl. Transl.), 2009, 50]. N. M. Vitkovskaya, E. Yu. Larionova, N. V. Kaempf, V. B. Kobychev, B. A. Trofimov, Zh. Struktur. Khim., 2011, 52, 672 [Russ. J. Struct. Chem. (Engl. Transl.), 2011, 52].