التحقق الميكانيكي الكمومي لآلية تفاعل تحلق 3-أزيتيدينون مع الألكينات المحفز بالنيكل

الملخص

تم دراسة آلية تفاعل تحلق -3أزيتيدينون (3-azetidinone) مع الألكينات المحفز بالنيكل بستخدام الوظيفة M06-2X مع مجموعتي الأساس def2-TSVP وLANL2DZ لذرة النيكل، ومجموعتي الأساس def2-SVP و6-31G(d) لذرات العناصر الرئيسة. تشير النتائج الحاسوبية إلى أن التفاعل يتم عبر مسارين مستقلين، إحداهما مرتبط باستناد المركب 3-azetidinone إلى المركز Ni(0) لتشكيل حالة وسطية تضم الرابطة Ni–CO، ثم ادراج الألكين إلى الرابطة Ni–CO )المسار (1، أما المسار 2، فمرتبط باستناد المركب 3-azetidinone إلى المركز Ni(0) لتشكيل حالة وسطية تضم الرابطة Ni–C(sp3)، ثم ادراج الألكين إلى الرابطة Ni–C(sp3). يشير تحليل المؤشرات النيكليوفيلية والإلكتروفيلية العامة إلى أن معقد النيكل يبدي دوراً نيكليوفيلياً قوياً، في حين يبدي المركب 3-azetidinone دوراً إلكتروفيلياً، وأن التفاعل قطبياً في طبيعته. فضلا أن ذلك، تشير المؤشرات الإلكتروفيلية والنيكليوفلية الموضعية للمواد المتفاعلة إلى أن ذرة النيكل في المعقد تعد أكثر المراكز نيكليوفيلياً، في حين تكون ذرة الكربون C(=O) في المركب 3-azetidinone أكثر المراكز إلكتروفيلياً، وبذلك، يكون المسار 1 أكثر رجحاناً من المسار 2. تتوافق النتائج الحسابية لدراساتنا مع الأبحاث السابقة باستثناء أن الآلية تتم عبر مسارين مستقلين؛ أي أنه لا توجد حالات انتقالية أو وسيطة مشتركة في المسارين ، وهذا يتعارض مع ما تم الإشارة إليه في دراسات الحاسوبية السابقة.