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本工作应用量子化学密度泛函B3LYP方法,分别对亚甲基环丙烷与1,3-双羰基化合物自由基不对称环加成反应,PdCl2催化炔酸烯丙酯不对称环化反应,PdCl2催化氨基甲酸盐不对称环化合成嗯唑烷酮反应的机理进行了研究,找到了各反应中主要的过渡态,详细的讨论了这些反应的机理。1.亚甲基环丙烷与1,3-双羰基化合物自由基不对称环加成反应的密度泛函研究对亚甲基环丙烷与1,3-双羰基化合物自由基不对称环加成反应的机理用密度泛函方法(DFT)进行了研究。在B3LYP/6-311G**水平上优化了反应势能面上各稳定点的几何结构。结果表明反应是吸热的,反应主要经历了1,3-双羰基化合物自由基进攻MCPs形成手性自由基加合物,手性自由基加合物被氧化得到手性碳正离子,环氧正离子的形成,H+的还原消除生成环加成产物等过程。手性自由基加合物的生成是整个反应的手性决定步骤,也是反应的速率控制步骤。理论预测的主要产物是与实验吻合的呋喃环衍生物。2.PdCl2催化炔酸烯丙酯环化反应的密度泛函研究用密度泛函方法(DFT)PdCl2催化炔酸烯丙酯环化反应的机理进行了量子化学计算,并对β-杂原子消除和β-氢消除的竞争反应进行了理论探讨。在B3LYP/6-311G**水平上优化了反应势能面(PES)上各稳定点的几何结构。结果表明反应是放热的,主要经历了炔键的卤钯化,烯烃对烯基钯的迁移插入和β-杂原子消除等过程。烯烃的迁移插入是反应的手性决定步骤,β-杂原子消除是反应的速率控制步骤。理论预言的主要产物是与实验吻合的(Z,R)-α-亚烷基-γ-丁内酯。3.PdCl2催化氨基甲酸盐不对称环化反应的密度泛函研究在B3LYP/6-31G**(Pd,Cl,S用Lanl2dz赝势基组)水平下,研究了PdCl2催化氨基甲酸盐不对称环化合成噁唑烷酮反应的机理,优化了反应势能面(PES)上各稳定点的几何结构。并在相同计算水平上,在以CH3OH为溶剂条件下采用极化连续介质模型(PCM)对反应体系行了单点能计算。结果表明反应是放热的,主要经历了烯烃的卤钯化、烯烃插入、卤化氢消除、羰基插入和碳钯键的质解等过程。烯烃插入是反应的手性决定步骤,也是反应的速率控制步骤。理论预言的主要产物是与相关实验吻合的trans-型噁唑烷酮。