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2-萘酚在最近几年内的有机合成中发挥了重要的作用,这是由于其在合成应用方面的重要性。2-萘酚可以作为制备几种杀菌剂、天然产物、染料中间体以及生物活性物质中普遍且关键的有机合成原料。在过去的几十年内主要是通过分子内环化反应来制备单取代和多取代的2-萘酚衍生物,例如亲电环合、氧化环合、分子内醇醛缩合以及Dieckmann缩合等等。但是他们的应用在有机合成中受到了一些限制,比如这些方法通常包括苛刻的反应条件、昂贵的反应底物、低产率以及需要多步合成反应。本文在实验条件下采用密度泛函理论对邻溴苄基溴、一氧化碳与三丁基锡丙基锡合成2-萘酚的钯催化偶合反应详细的机理进行了研究,主要内容如下所述:第一部分简述了钯催化Stille交叉偶联反应、Heck交叉偶联反应和羰基化反应的发展及其应用。此外,我们也介绍了合成2-萘酚的研究背景和意义。第二部分简单概括了文中所涉及到的理论基础内容,比如密度泛函理论、溶剂化效应和过渡态理论。第三部分我们对合成2-萘酚的反应机理通过对一系列的反应中间体和过渡态其合理结构的计算进行了详细的研究,计算结果表明在整个催化循环过程中,单膦路径均比双膦路径更有利于反应的进行。在整个反应中,我们提出并讨论了两条可能的机理。通过对机理一与机理二能量的比较,发现机理一更有益于产物2-萘酚的生成。更优的机理是由羰基Stille偶合反应(氧化加成、金属转化、羰基加成、羰基插入和还原消除)和分子内Heck反应(氧化加成、迁移插入、β-H迁移和还原消除)这两部分组成的。在羰基Stille偶合反应中,由于羰基加成与插入步和金属转化步的顺序不同而产生了两条路径(路径1与路径2)。由于路径1与路径2的能量很接近(气相对应的能量是33.7kcal/mol和28.8 kcal/mol,液相中对应的能量是29.8 kcal/mol与29.9 kcal/mol),所以两条路径皆可以在乙腈作为溶剂的条件下进行。羰基Stille偶合反应中的金属转化步是整个催化循环反应的决速步。分子内Heck反应对于羰基Stille偶合反应来说是比较容易发生的部分,它的主要步骤是A14的氧化加成以及BrPd(PH3)的迁移步。最后,通过闭环得到产物2-萘酚。此外,我们采用了自洽场极化连续模型(SMD)对气相中优化的结构进行了溶剂化效应的计算。发现溶剂并没有改变整个反应的自由能的基本趋势。本工作的研究结果为我们提供了反应机理以及有助于我们进一步研究其他过渡金属催化碳碳偶合反应。