烯烃自由基双氧化及胺氧化立体选择性的理论研究

烯烃自由基双氧化或胺氧化避免了使用过渡金属作为催化剂,具有良好的应用前景.在这里,我们运用密度泛函理论对以异羟肟酸为底物的烯烃自由基双氧化及胺氧化的立体选择性进行了研究.对于分子内反应,立体选择性很大程度上取决于六元环或五元环的骨架结构.由于异羟肟酸结构的特殊性,六元环自由基中间体采取人们通常所认为极不稳定的船式构象,两个大位阻的取代基所在的碳采取重叠式构象,使得顺式产物的形成极为不利,大大提高了反式选择性;而在五元环中位阻作用不是很明显,化学选择性较低.对于分子间的反应,立体选择依赖于反应前体的构象分布.在最稳定的构象中,底物取代基与碳中心自由基存在轨道相互作用,不利于氧气的顺式进攻.可见,底物结构的特殊性不仅提高了六元环反应的反式选择性,还有利于分子间的反式加成.