二(2,6-二甲基-4-甲氧基)苯基卡宾的产生和反应

为了考察卡宾稳定性的电子效应 ,合成了对位具有强推电性甲氧基的二 (2 ,6 二甲基 4 甲氧基 )苯基重氮甲烷 (1c) ,通过光分解而产生了二 (2 ,6 二甲基 4 甲氧基 )苯基卡宾 (2c) .分别用电子顺磁共振 (EPR)光谱 ,紫外可见(UV/vis)光谱及激光闪光光分解法对二 (2 ,6 二甲基 4 甲氧基 )苯基卡宾 (2c)的产生和衰减过程进行了详细的观察 .由于甲氧基的强推电子作用使二苯基卡宾的稳定性大大降低 ,其二次动力学衰减速度常数为 130s-1,是对位非取代二苯基卡宾 (2b) (14s-1)的约 9倍 ,且室温苯溶液中的寿命为 2 0ms,仅为 2b (180ms)的 1/ 9.且通过产物分析对二 (2 ,6 二甲基 4 甲氧基 )苯基卡宾 (2c)的反应及甲氧基的取代基效应进行了详细探讨 .

三线态二苯基卡宾的动力学稳定效应

通过对二苯基重氮甲烷进行光照射产生了一系列于邻位和对位具有不同大小取代基的三线态二苯基卡宾。用紫外可见光谱对其进行了直接观察 ,并利用激光闪光光解法测定了三线态二苯基卡宾在室温脱氧苯溶液中的寿命 。

二苯基卡宾反应性的取代基效应

用激光闪光光解法对室温溶液中产生的三线态二苯基卡宾进行了直接观察,并通过对产生的三线态二苯基卡宾寿命的测定以及与氧气反应速率常数的考察,就邻位及对位的取代基效应进行了初步探讨.

立体拥挤二苯基卡宾分子结构的电子效应

通过对二苯基重氮甲烷的光照射产生了一系列具有对称对位取代基的三线态二 (2 ,6 二甲苯基 )卡宾 .用电子顺磁共振波谱对其进行了研究 .通过对不同粘度的基质 (matrix)中零磁场分裂参数D和E的测定 ,依据电子自旋离域取代基常数σ 对三线态二苯基卡宾的分子结构的取代基效应进行了分析 .并通过对卡宾的热消失温度及其室温脱气苯溶液中寿命的测定 ,对三线态二 (2 ,6 二甲苯基 )卡宾的稳定性进行了定量考察 .结果表明 ,对卡宾中心的自旋电子具有离域效应的取代基使三线态二 (2 ,6 二甲苯基 )卡宾采取低能稳定的直线型结构 ,且显示了更好的热稳定性和更长的寿命 .

苯基卡宾稳定性的CASSCF计算

使用量子化学方法B3LYP、QCISD和CASSCF,以6-311++G**和6-311G**为基组,对单、三重态苯基卡宾进行了计算研究,讨论了立体效应、中心碳的杂化和共轭效应对单-三重态稳定性的影响.结果表明,苯基卡宾的基态仍然是三重态.苯环π轨道与单重态卡宾的pπ空轨道的共轭作用大于与三重态卡宾pπ轨道的共轭作用,从而稳定了单重态苯基卡宾,使单-三重态能量差ΔES-T降低.在CASSCF(8,8)/6-311G**理论水平上预测的ΔES-T为14.67kJ/mol.