水杨酸亲电取代硝化机理的理论研究

目的研究水杨酸亲电取代硝化机理。方法运用密度泛函理论,在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上,分别计算并研究了水杨酸3位和5位硝化取代的控速步骤。结果计算得到两个取代位点在其控速步骤各反应驻点(反应物、过渡态及中间体)的几何构型、电荷分布和能量。水杨酸5位电子密度大于3位。3位取代产物活化能垒低于5位取代产物,而5位取代产物能量更低。结论3位取代物硝化反应活化能小于5位取代,低温下易形成,为动力学控制产物;5位取代产物能量低于3位,结构更加稳定,高温下易形成,为热力学控制产物。低温下能得到5位取代产物的原因推测为5位电子密度大,且反应空间位阻小。