Одноэлектронный перенос в реакциях радикального присоединения

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Предложенная гипотеза об изменении спинового состояния двухцентровой двухэлектронной связи реагирующей молекулы под возмущающим действием органического радикала открывает новые возможности уточнения механизма радикального присоединения к олефинам и сопряженным диенам. Изменение спинового состояния молекулы этилена и s-транс-бутадиена-1,3 создает предпосылки для реализации одноэлектронного переноса в реакционной системе. Одноэлектронный перенос изменяет распределение эффективных зарядов на атомах реакционной системы, обеспечивая их кулоновское взаимодействие, что позволяет интерпретировать образование конечных продуктов в рамках фундаментального физического взаимодействия – электромагнитного взаимодействия.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

О. Томилин

ФГБОУ ВО “Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва”

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: tomilinob@mail.ru
Ресей, 430005, Саранск

О. Бояркина

ФГБОУ ВО “Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва”

Email: tomilinob@mail.ru
Ресей, 430005, Саранск

A. Князев

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: tomilinob@mail.ru
Ресей, 603022, Нижний Новгород

E. Родин

ФГБОУ ВО “Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва”

Email: tomilinob@mail.ru
Ресей, 430005, Саранск

Әдебиет тізімі

  1. Kim J., Sun X., van der Worp B.A. et al. // Nature Catalysis. 2023. P. 153. doi: 10.1038/s41929-023-00914-7
  2. Park S., Jeong J., Fujita K., et al. // J. Am. Chem. Soc. 2020. V.142. P. 12708. doi: 10.1021/jacs.0c04598
  3. Афанасьев И.Б., Самохвалов Г.И. // Успехи химии. 1969. Т. 38. № 4. С. 687. [Afanas’ev I.B., Samokhvalov G.I. // Russ. Chem. Rev.1969. V.38. № 4. P. 318.]
  4. Энглин Б.А., Фрейдлина Р.Х. // Докл.АНСССР. 1964. Т. 158. № 4. С. 922.
  5. Нонхибел Д., Уолтон Дж. Химия свободных радикалов. М.: Мир, 1977. 606 c.
  6. Stefani A.P., Chuang L.-Y.Y., Todd H.E. // J. Am. Chem. Soc. 1970. V.92. № 14. P. 4168. doi: 10.1021/ja00717a004
  7. Cvetanović R.J. // J. Chem. Phys.1959. V.30. № 1. P. 19. doi: 10.1063/1.1729874
  8. Танасейчук Б.С., Томилин О.Б., Пряничникова М.К. // ЖOрХ. 2017. V.53. № 672. [Tanaseichuk B.S., Tomilin O.B., Pryanichnikova M.K. // Russ. J. Org. Chem. 2017. V.53. P. 679] doi: 10.1134/S1070428017050062
  9. Танасейчук Б.С., Томилин О.Б., Пряничникова М.К. // Там же. 2017. V.53. P. 751. [Tanaseichuk B.S., Tomilin O.B., Pryanichnikova M.K. // Russ. J. Org. Chem. 2017. V.53. P. 764.] doi: 10.1134/S1070428017050189
  10. Lifshitz A., Baue rS.H., Resler E.L. // J. Chem. Phys. 1963. V.38. P. 2056. doi: 10.1063/1.1733933
  11. Douglas J.E., Rabinovitch B.S., Looney F.S. // Ibid. 1955. V.23. № 2. P. 315. doi: 10.1063/1.1741959
  12. Rabinovitch B.S., Looney F.S. // Ibid.1955. V.23. № 12. P. 2439. doi: 10.1063/1.1741898
  13. Бучаченко А.Л., Бердинский В.Л. // Успехи химии. 2004. Т. 73. № 11. С. 1123. [Buchachenko A.L., Berdinsky V.L. // Russ. Chem. Rev. 2004. V.73. № 11. P. 1033.] doi: 10.1070/RC2004v073n11ABEH000888
  14. Merer A.J., Mulliken R.S. // Chem. Rev. 1969. V.69. № 5. P. 639 doi: 10.1021/cr60261a003
  15. Feller D., Peterson K.A., Davidson E.R. // J. Chem. Phys. 2014. V.141. P. 104302 doi: 10.1063/1.4894482
  16. Müller T., Dallos M., Lischka H. // Ibid. 1999. V.110, P. 7176 doi: 10.1063/1.478621
  17. Angeli C. // J. Comput. Chem. 2009. V.30. № 8. P. 1319. doi: 10.1002/jcc.21155
  18. Magee J.L., Shand W., Eyring H. // J. Am. Chem. Soc. 1941. V.63. P. 677. doi: 10.1021/ja01848a012
  19. Korff M., Paulisch T.O., Glorius F. et al. // Molecules. 2022. V.27. P. 5342. doi: 10.3390/molecules27165342
  20. Salem L., Rowland C. // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1972. V.11. № 2. P. 92. doi: 10.1002/anie.197200921
  21. Manna S., Chaudhuri R.K., Chattopadhyay S. // J. Chem. Phys. 2020. V.152. P. 244105. doi: 10.1063/5.0007198
  22. Bonacic-Koutecky V., Persico M., Dohnert D. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1982. V.104. P. 6900. doi: 10.1021/ja00389a003
  23. Фрейдлина Р.Х., Белявский А.Б. // Изв. АНСССР, ОХН. 1961. С. 177.
  24. Sidebottom H.W., Tedder J.M. // Int. J. Chem. Kin. 1972. V.4. P. 249. doi: 10.1002/kin.550040212
  25. Neese F. // Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci. 2012. V.2. P. 73. doi: 10.1002/wcms.81
  26. Liakos D.G., Guo Y., Neese F. // J. Phys. Chem. A. 2020. V.124. № 1. P. 90. doi: 10.1021/acs.jpca.9b05734
  27. Altun A., Saitow M., Neese F. et. al. // J. Chem. Theory Comput. 2019. V.15. № 3. P 1616 doi: 10.1021/acs.jctc.8b01145
  28. Gallagher N.M., Bauer J.J., Pink M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2016. V.138. P. 9377. doi: 10.1021/jacs.6b05080
  29. Плехович С.Д., Зеленцов С.В., Минасян Ю.В. и др. // Химия высоких энергий. 2022. Т. 56. № 1. C. 38. [Plekhovich S.D., Zelentsov S.V., Minasyan Yu.V. et al. // High Energy Chem. 2022. V.56. № 1. P. 32] doi: 10.1134/S001814392201009X
  30. Kuzmin A.V. Shainyan B.A. // J. Phys. Org. Chem. 2014. V.27. № 10. P. 794. doi: 10.1002/poc.3338
  31. Craig N.C., Groner P., McKean D.C. // J. Phys. Chem. A. 2006. V.110. № 23. P. 7461. doi: 10.1021/jp060695b
  32. Wallace R. // Chem Phys Letters. 1989. V.159. № 1. P. 35. doi: 10.1016/S0009-2614(89)87449-4
  33. Hudgens J.W., Johnson R.D., Tsai B.P. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1990. V.112. P. 5763. doi: 10.1021/ja00171a015
  34. Minaev B.F., Kukueva V.V. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1994. V. 90. № 11. P. 1479. doi: 10.1039/FT9949001479
  35. Jurecka P., Sponer J., Cerný J., Hobza P. // Phys Chem Chem Phys. 2006. V.8. № 17. P. 1985. doi: 10.1039/b600027d

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Qualitative mechanism of radical addition to alkenes.

Жүктеу (96KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Dissociation energy De of the C2H4-CCl3 collision complex in the ground state 1Ag D0 for the eclipsed (1) and anti-conformations (2), in the ground state 1A D0 at ϕ=42° (3) depending on the angle θC2C1C3.

Жүктеу (72KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Energies Etot of doublet and quartet electronic states of intermolecular collision complexes C2H4-CCl3 (a) and s-trans-С4H6-CCl3 (b) depending on the torsion angle ϕ at RC1C3=3.6 Å.

Жүктеу (152KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Cross-sections of the PES of the C2H4-CCl3 complex for the doublet 1Ag D0, 1A D0 (ϕ=42°) and quartet Q (ϕ=90°) states when changing the coordinate of the RC1C3 reaction.

Жүктеу (95KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Geometrical parameters and distribution of spin density on atoms (a.u.) of complexes C2H4-CCl3 3 and s-trans-С4H6(C1)-CCl3 4 in electronic states 3B1 D0 and 3A D0, respectively. Atoms are indicated by circles, dark circles are chlorine atoms, dark ones are hydrogen atoms.

Жүктеу (165KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Dependences of the spin density P on the structural fragments of the C2H4-CCl3 3 complex in the 3B1·D0 electronic state on the change in the RC1C3 reaction coordinate.

Жүктеу (81KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Change in the total effective charge Δ on structural fragments (a) and the total energy Etot (b) depending on the reaction coordinate RC1C3 for the 3B1 D0 state (4A in C1 symmetry) of the C2H4-CCl3 3 complex and the doublet state Dʹ (2A′ in Cs symmetry) of the trichloropropyl radical.

Жүктеу (139KB)
Метадеректер
9. schema_1

Жүктеу (50KB)
Метадеректер
10. schema_2

Жүктеу (70KB)
Метадеректер
11. schema_3

Жүктеу (18KB)
Метадеректер
12. schema_4

Жүктеу (25KB)
Метадеректер
13. schema_5

Жүктеу (24KB)
Метадеректер
14. schema_6

Жүктеу (114KB)
Метадеректер
15. schema_7

Жүктеу (129KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024