Rh(Xantphos)L催化氢化肉桂醛和降冰片二烯间转移加氢甲酰化反应的理论研究

采用密度泛函理论方法 M11-L/6-31G(d,p)对氢化肉桂醛与降冰片二烯(nbd)在活化催化剂a[Rh(Xantphos)L,L=苯甲酸根,Xantphos=4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽]催化下发生转移加氢甲酰化反应生成主产物苯乙烯(3)的反应机理进行理论研究.结果表明,参与反应的醛类化合物在α碳(α-C)上应至少连接一个氢原子,这可以减少醛类反应物和抗衡离子的空间排斥作用.通过反应能垒图可见,受体nbd发生加氢甲酰化反应,促进了脱氢甲酰化反应的进行,进而促使整个转移加氢甲酰化循环不可逆进行.还研究了氢化肉桂醛发生脱羰化生成少量副产物苯乙烷(4)的机理过程.结果表明,苯甲酸根作为抗衡离子抑制了脱羰化反应的竞争,理论计算得到脱氢甲酰化反应的选择性为苯乙烯(3)∶苯乙烷(4)>99∶1.简单醛(如丙醛)在活化催化剂a催化下更易于发生脱羰反应而不是脱氢甲酰化反应.