環(huán)氧乙烷與胺基負(fù)離子反應(yīng)過渡態(tài)的量子化學(xué)研究

【摘要】：本文用SCF MO ab initio法研究了環(huán)氧乙烷與NH_2~-的親核置換反應(yīng).用能量梯度優(yōu)化方法(輔以可變尺度法)優(yōu)化出了反應(yīng)物與產(chǎn)物的平衡幾何構(gòu)型,與實(shí)驗(yàn)對應(yīng)較好.用Powell的對梯度的Euclidean范數(shù)σ求極小的方法優(yōu)化出了過渡態(tài)幾何構(gòu)型,并從過渡態(tài)的力常數(shù)矩陣求得了相應(yīng)于反應(yīng)坐標(biāo)的頻率為821icm~(-1),從而對求出的過渡態(tài)進(jìn)行了確證.用STO-3G基組求出該反應(yīng)的活化能為44.50kJ·mol~(-1).由過渡態(tài)和產(chǎn)物的幾何構(gòu)型得出NH_2~-基本上沿環(huán)氧乙烷的“彎鍵”方向進(jìn)攻.將過渡態(tài)看成由變形后的反應(yīng)物分子與進(jìn)攻試劑形成的“超分子”,用Morokuma的能量分解方案對它們之間的相互作用能進(jìn)行分解,得出了電荷遷移相互作用和靜電相互作用在反應(yīng)中都起重要作用的結(jié)論. 【作者單位】： 北京師范大學(xué)化學(xué)系量子化學(xué)研究室 北京師范大學(xué)化學(xué)系量子化學(xué)研究室
【關(guān)鍵詞】： 環(huán)氧乙烷 反應(yīng)過渡態(tài) 平衡幾何構(gòu)型 力常數(shù)矩陣 量子化學(xué)研究 相互作用能 能量分解 負(fù)離子 反應(yīng)物 靜電相互作用
【基金】：中國科學(xué)院科學(xué)基金
【正文快照】： 環(huán)氧乙烷由于環(huán)的張力,極易與一些親核試劑發(fā)生開環(huán)反應(yīng),例如:與O且一反應(yīng)生成乙二醇,與N工I牙反應(yīng)生成醇胺,與F一反應(yīng)生成氟代醇等,使環(huán)氧乙烷成為有機(jī)合成中常用的試劑,對環(huán)氧乙烷與一些親核試劑反應(yīng)的研究在理論和應(yīng)用上都有很大意義. NH牙進(jìn)攻環(huán)氧乙烷一般按堿催化方式進(jìn)

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