Vol 26高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)2005年7月CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES1313~1316苯胺和乙二醇生成吲哚反應(yīng)機(jī)理的DFT理論研究孫仁安l2,劉紅艷,張旭,韓克利3(1.遼寧師范大學(xué)化學(xué)系,大連116029;2.吉林大學(xué)理論化學(xué)計(jì)算國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)春1300233.中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所,分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室116023)摘要利用傳統(tǒng)過(guò)渡態(tài)理論研究了苯胺和乙二醇生成吲哚反應(yīng)的機(jī)理,設(shè)計(jì)了四種可能的反應(yīng)通道.優(yōu)化計(jì)算了反應(yīng)物、產(chǎn)物和每個(gè)通道中可能的中間體和過(guò)渡態(tài)的幾何構(gòu)型,找出并確認(rèn)了每個(gè)反應(yīng)通道中各基元反應(yīng)的可能過(guò)渡態(tài)和活化能.經(jīng)分析對(duì)比給出該反應(yīng)可能的主反應(yīng)通道.同時(shí)初步探討了在經(jīng)過(guò)渡態(tài)TS1的基元反應(yīng)中加入催化劑Ag后的反應(yīng)機(jī)理.加入催化劑后,反應(yīng)的活化能降低.關(guān)鍵詞苯胺;乙二醇;吲哚;過(guò)渡態(tài);DFT理論研究中圖分類號(hào)O641文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0251-0790(2005)07-1313-04吲哚及吲哚環(huán)化合物在工農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥業(yè)等領(lǐng)域中具有十分廣泛的用途,因此,越來(lái)越多的化學(xué)家對(duì)它的合成方法產(chǎn)生了濃厚的興趣~3.其中在Ag的催化作用下,由苯胺和乙二醇合成吲哚的反應(yīng)是近年來(lái)最受關(guān)注的一種合成方法.該反應(yīng)不僅原料價(jià)格低廉,操作工藝簡(jiǎn)單,而且不生成對(duì)環(huán)境造成危害的廢棄物.本文用傳統(tǒng)過(guò)渡態(tài)理論,對(duì)由苯胺和乙二醇合成吲哚的反應(yīng)進(jìn)行微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究,以便為該反應(yīng)催化劑的選擇和制備提供理論基礎(chǔ).反應(yīng)機(jī)理的理論研究1.I計(jì)算模型和方法在由苯胺和乙二醇合成吲哚的反應(yīng)中,已檢測(cè)到有水和氫氣生成23.由此可以判斷,該反應(yīng)在本質(zhì)上屬于脫水和脫氫的反應(yīng)過(guò)程.據(jù)此我們?cè)O(shè)計(jì)了如下所示四條可能的反應(yīng)通道:TS1-1-2C-H2O)(1)TS3C-H:IM3j(2)s122(H1oC-H TSI-2-3 N-CTs124(H)H\C-OHIM1-2-IM1-2-3HH HO-C