Photocycloaddition von Carbonylverbindungen an Olefine: quantenmechanische Untersuchungen zum Mechanismus der Paterno-Büchi-Reaktion
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1996
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| Beschreibung: | Leipzig, Univ., Diss., 1996 |
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INHALT
INHALT
1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 1
2 SYNTHESE, BEDEUTUNG UND VERWENDUNG VON OXETANEN 3
2.1 DEFINITION UND ALLGEMEINE SYNTHESEWEGE 3
2.2 VORKOMMEN UND BEDEUTUNG 5
3 DER MECHANISMUS DER PATERNO-BUCHI-REAKTION IN DER LITERATUR 7
3.1 [27T+2N]-CYCLOADDITIONEN: VERLAUF UND INTERMEDIATE 7
3.1.1 POTENTIALHYPERFLACHEN PHOTOCHEMISCHER CYCLOADDITIONEN 7
3.1.1.1 ALLGEMEINE CHARAKTERISTIKA PERICYCLISCHER PHOTOCHEMISCHER
REAKTIONEN 7
3.1.1.2 EXCIPLEX-MINIMA - 7
3.1.1.3 KONISCHE DURCHDRINGUNGEN VON POTENTIALHYPERFLACHEN 9
3.1.1.4 ASYNCHRONE REAKTIONSWEGE 10
3.1.2 DAS ZWEIELEKTRONEN-ZWEIORBITALE-MODELL 11
3.1.2.1 DEFINITION 11
3.1.2.2 PERFEKTE BIRADIKALE 13
3.1.2.3 BIRADIKALOIDE 14
3.1.2.4 QUANTIFIZIERUNG DES BIRADIKALOIDEN CHARAKTERS 18
3.2 LITERATUR ZUM MECHANISMUS DER PATEMO-BIICHI-REAKTION 19
3.2.1 EIGENSCHAFTEN ELEKTRONISCH ANGEREGTER CARBONYLVERBINDUNGEN 19
3.2.2 ZUM MECHANISMUS DER PATEMO-BIICHI-REAKTION 20
3.2.2.1 ANGRIFFSSCHEMA 20
3.2.2.2 NEBENREAKTIONEN 22
3.2.2.3 SINGULETT- ODER TRIPLETTREAKTION 23
3.2.2.4 BIRADIKALE 24
3.2.2.5 STEREO- UND REGIOSPEZIFITAT 25
3.2.2.6 EXCIPLEX-MINIMA 27
3.2.3 ZUSAMMENFASSUNG DER LITERATURANGABEN 30
3.3 KINETISCHE UBERLEGUNGEN ZUR SELEKTIVITAT VON REAKTIONEN 31
4 QUANTENCHEMISCHE
AB
IM'RIO-VERFAHREN 33
4.1 EINFIIHMNG: LOSUNG DER SCHRODINGER-GLEICHUNG 33
4.2 VARIATIONSANSATZ UND HARTREE-FOCK-NAHERUNG 34
4.2.1 DER VARIATIONSANSATZ 34
III
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALT
4.2.2 HARTREE-FOCK-NAHERUNG UND ROOTHAAN-HALL-FORMALISMUS 35
4.3 BASISSATZE 36
4.3.1 VERWENDETE BASISATZE 36
4.3.2 BASISSATZ-SUPERPOSITIONS-FEHLER 38
4.4 POPULATIONSANALYSE 39
4.5 KONFIGURATIONSWECHSELWIRKUNG 40
4.5.1 STATISCHE UND DYNAMISCHE KORRELATION 40
4.5.1.1 BEHANDLUNG DER STATISCHEN KORRELATION 41
4.5.1.2 BEHANDLUNG DER DYNAMISCHEN KORRELATION 41
4.5.1.3 GROBENKONSISTENZ 43
4.5.2 DAS MRDCI-VERFAHREN 43
4.5.3 DAS DIRECT-CI-VERFAHREN 45
4.6 RECHENTECHNISCHE ANGABEN 45
ERSEBNISSE
5 DIE CYCLOADDITION VON ETHYLEN AN FORMALDEHYD 46
5.1 REAKTIONSPRODUKT OXETAN: GEOMETRIE UND ANREGUNGSENERGIEN 46
5.2 EDUKTE: FORMALDEHYD UND ETHYLEN 47
5.3 ANNAHERUNG DER REAKTANTEN INFACE-TO-FACE-GEOMTHE 50
5.3.1 EXCIPLEX-MINIMA 50
5.3.2 ASYNCHRONE REAKTIONSWEGE 51
5.3.2.1 ANNAHERUNG UNTER C
RC3-BINDUNGSKNUPFUNG 53
5.3.2.2 ANNAHERUNG UNTER C
4-0-BINDUNGSKNIIPFUNG 56
5.3.3 PERICYCLISCHE REAKTION 59
5.4 ANNAHERUNG DER REAKTANTEN IN
FACE-TO-SIDE-GEOMETRIE 62
5.4.1 EXCIPLEX-MINIMA 63
5.4.2 REAKTIONSBARRIERE 63
5.4.3 TRICHTERREGION ZWISCHEN SO- UND S
RHYPERFLACHE 64
5.4.41,4-BIRADIKALOIDEZWISCHENSTUFEN 68
5.5 TRIPLETTREAKTIONEN 70
5.5.1
FACE-TO-FACE-KNNAHNE.MNG 70
5.5.2
FACE-TO-SIDE-ANNAHEMNG 71
5.6 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION DER REAKTION ZWISCHEN FORMALDEHYD UND
ETHYLEN 72
IV
INHALT
6 SUBSTITUENTENEINFLUSSE 78
6.1 EINFUHRUNG 78
6.1.1 MOTIVATION UND AUSGANGSPUNKT 78
6.1.2 REAKTIONSWEGMODELLE 81
6.2 DIE REAKTION ZWISCHEN FORMALDEHYD UND ACRYLNITRIL 82
6.2.1 EDUKTE 82
6.2.2 STRUKTURELLER UND ENERGETISCHER VERGLEICH DER REAKTIONSPRODUKTE 83
6.2.3 SUCHE NACH EXCIPLEX-MINIMA 85
6.2.4 REAKTIONSWEGMODELL CN(1,2): KOPF-KOPF-ANORDNUNG DER EDUKTE 86
6.2.4.1
FACE-TO-FACE-ANNAHERUNG DER REAKTANTEN (ASYNCHRON) 86
6.2A.2 FACE-TO-FACE-ANNAHERUNG
DER REAKTANTEN (PLANAR-CYCLISCH) 95
6.2A.3 FACE-TO-SIDE-ANNAHERUNG
DER REAKTANTEN 101
6.2.5 REAKTIONSWEGMODELL CN(1,3): KOPF-SCHWANZ-ANORDNUNG DER EDUKTE 108
6.2.5.1
FACE-TO-FACE-ANNAHERUNG DER REAKTANTEN (ASYNCHRON) 108
6.2.5.2
FACE-TO-FACE-ANNAHERUNG DER REAKTANTEN (PLANAR-CYCLISCH) 114
62.5.3 FACE-TO-SIDE-ANNAHEMNG
DER REAKTANTEN 118
6.2.6 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION DER REAKTION VON FORMALDEHYD MIT
ACRYLNITRIL 126
6.3 DIE REAKTION ZWISCHEN ACRYLNITRIL UND ACETON 138
6.3.1 EDUKTE 140
6.3.2 STRUKTURELLER UND ENERGETISCHER VERGLEICH DER REAKTIONSPRODUKTE
141
6.3.3 SUCHE NACH EXCIPLEX-MINIMA 142
6.3.4 ELEKTROPHILER ANGRIFF DES CARBONYL-KOHLENSTOFFATOMS:
FACE-TO-FACE-REAKTIONEN 142
6.3.5 NUCLEOPHILER ANGRIFF DES SAUERSTOFFATOMS:
FACE-TO-SIDE-REAKTIONEN 146
6.3.6 ZUSAMMENFASSUNG: DIE CYCLOADDITION VON ACETON AN ACRYLNITRIL 150
7 ZUSAMMENFASSUNG 152
8LITERATUR 159
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