本项目开展了对卤甲基金属卡宾体引发不对称环丙烷化反应机理和立体选择机理的理论研究,综合考虑了从卡宾体单体到溶剂化的聚集态的卡宾体复杂体系对反应机理和立体选择性影响,研究工作揭示了反应体系中真正的活性中心处于复杂的聚集状态和溶剂化状态;并预测了新型异聚体卡宾体对环丙烷化反应的加速作用;确定了各卡宾体主要通过亚甲基转移机理进行环丙烷化反应,阐明了卡宾体自身性质(包括金属中心和配体)与反应特性和反应机理之间的关系,明确了立体选择性和卡宾体试剂或者底物结构特性(包括取代基,金属中心、导引基团、立体构型以及聚集效应等)相互影响的内在规律。此外,利用密度泛函理论对钌配合物催化烯烃分子内不对称环加成反应进行了详细的量子化学研究,确定了其反应机理;也从理论上研究了一些环丙烷结构的开环反应机理,取得了与实验非常吻合的计算结果。还对卡宾修饰硼氮纳米管,以及修饰导致的导电性的改变进行了理论探讨,研究发现由于卡宾取代基R的不同,卡宾与硼氮纳米管表现出不同的反应性,而二硝基卡宾的修饰对硼氮纳米管的导电性有很大的改善;在此基础上预测了一些新的纳米管材料修饰方法。
英文主题词carbenoids; cyclopropanations; mechanism; stereoselectivity ; theoretical calcluation