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2-(2-羟基苯亚甲基胺)-4,6-二羟基-嘧啶的质子转移异构化反应
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]山东理工大学化学工程学院,山东淄博255049, [2]东北师范大学化学学院功能材料化学研究所,长春130024, [3]延边大学理学院化学系,吉林延吉133002
  • 相关基金:国家自然科学基金(20703008)和山东省自然科学基金(zR2009BL024)资助项目
中文摘要:

为了探索2-(2-羟基苯亚甲基胺)-4,6-二羟基-嘧啶(M1)分子醇式和酮式结构互变异构化的反应机理,利用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平上,对M1化合物异构化反应的势能面进行了研究,在探讨各种可能的反应途径中,发现单体至少有8种异构体和10种过渡态.结果表明:2-(2-羟基苯亚甲基胺)-6-羟基-4(3H)嘧啶酮(M6)不论是单体、与水形成的配合物,还是二聚体,比其相对应的异构体能量低,表明在通常情况下是以M6形式稳定存在的:在考察的可能反应途径中,直接进行的分子内质子转移过程需要的活化自由能为143.8kJ·mol^-1,水助催化时,反应的活化自由能为38.9kJ·mol^-1,二聚体双质子转移的活化自由能为0.6kJ·mol^-1,二聚体双质子转移所需活化自由能最低,在室温下就可以进行,由此可见氢键在降低反应活化能方面起着重要的作用.

英文摘要:

To determine the tautomerism mechanism between the enol form and the keto form of 2- (2-hydroxybenzylidenamino)pyrimidine-4,6-diol (M1) the potential energy surface of the isomerization was studied using density functional theory (DFT) calculations at the B3LYP/6-311 +G(d, p) level. We found that there were at least 8 isomers and 10 transition states in the possible reaction pathways. All the possible processes of the reaction were studied. The results showed that the energy of 6-hydroxy-2-(2- hydroxybenzylideneamino) pyrimidine-4(3H)-one (M6) was lower than those of the other isomers in the form of a monomer, a hydrate, and a dimer. Therefore, it was the most stable isomer. In these possible reaction pathways the activation free energy required for intramolecular prototropy was 143.8 k J·mol^-1 and for the proton transfer process that was catalyzed by water was 38.9 kJ·mol^-1. The activation free energy in the double-proton transfer of the dimer was 0.6 kJ·mol^-1, which was the lowest value. The latter pathway was feasible at room temperature. This implies that hydrogen bonding plays an important role in depressing the activation energy of the reaction.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781