吲哚取代氮杂环卡宾配位币族金属催化剂催化羧化CO_(2)的理论研究

摘要

为探究配体在催化反应活性中的作用,以及不同币族金属的氮杂环卡宾(NHC)催化剂催化CO_(2)的羧化偶联反应催化性能的差异,借助密度泛函理论方法,对吲哚基取代NHC配体Cu/Ag/Au催化剂的CO_(2)羧化偶联反应进行理论计算.结果表明,CO_(2)插入到金属—碳键是反应的决速步.通过对其过渡态非共价相互作用分析表明,提升催化剂性能的关键在于NHC配体能与CO_(2)形成氢键,降低反应能垒,而不是配体位阻效应.此外,从理论上预测NHC-Ag和NHC-Au催化剂的催化性能不及NHC-Cu催化剂主要是因为电子因素.