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本文主要是利用量子化学计算密度泛函DFT方法,研究配体在一些金属有机化学反应中,催化活性和立体选择性中的作用。
Part1.钯和铑催化下的共轭加成反应
我们研究了钯和铑催化下共轭加成反应的反应机理问题,并利用计算出的机理模型,考察了不同配体下对反应机理的影响以及反应路径的选择性问题。发现在钯催化下,更倾向与含有联吡啶环系的配体配位,而铑催化下则更倾向与膦配体配位。钯和铑催化共轭加成反应的区别,是由于钯和铑金属本身的外层d轨道能量不同而造成。
Part2.苄位取代的P、N配体在分子间不对称Heck反应中的作用
通过计算类PHOX类型的P、N配体仅仅因为苄位是否存在甲基而导致的Heck反应对映选择性的改变,我们发现正是由于苄位是否有大位阻基团,影响到配体与中心金属的配位方式(syn型或anti型),进而影响到反应的对映选择性问题。深入的理解了该类配体影响的不对称化学Heck反应的本质问题。
Part3.二茂铁P、N配体的电子效应和位阻效应影响的不对称反应
定性的解释和理解了因二茂铁P、N配体因膦上苯环取代基的电子效应而引起的1,3偶极环加成反应和Mannich非对映选择性的翻转的问题,弱的偶极相互作用可能对非对映选择性起到了重要作用。
定性的解释和理解了特殊的三手性中心二茂铁配体在酰胺的不对称烯丙基化反应中的诱导机理,发现手性的BINOL结构可能是诱导手性的直接原因。