钯催化氧化N—H键羰基化反应合成1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮杂环化合物机理的理论研究

摘要

通过密度泛函理论(DFT)研究了钯催化氧化N—H键羰基化反应合成1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮杂环化合物的反应机理.计算结果表明,这一反应的催化循环包含N1—H活化、羰基插入、N2—H活化和还原消除4个阶段.反应首先通过协同金属化/去质子化机理活化N1—H键,然后羰基插入Pd—N1键生成稳定的六元金属环中间体,随后通过一步反应直接发生N2—H键活化,最后还原消除.其中,羰基插入是整个催化循环的决速步骤,能垒为102.0 kJ/mol.研究了配体效应和取代基效应,其结果与已有的实验结果一致.