مطالعه نظری جهت گزینی در برخی از واکنشهای حلقه زایی 1،3-دوقطبی با استفاده از دی آزومتان

واکنشهایی که در آنها دو پیوند در حلقه تشکیل می شود و هیچ مولکول کوچکی در فرآیند حذف نمی شود، واکنشهای حلقه زایی نام می گیرند. روشهای سنتزی که بر پایه واکنشهای حلقه زایی استوارند، در سالهای اخیر اهمیت بیشتری یافته اند. واکنشهای حلقه زایی روش سنتزی مفیدی برای تهیه دامنه وسیعی از هتروسیکلها به ویژه هتروسیکلهای واجد چهار، پنج یا شش اتم در حلقه فراهم می آورد. حلقه زایی 1،3-دوقطبی یک روش عالی برای ساخت حلقه های پنج عضوی فراهم می آورد، زیرا انواع بسیاری از 1،3-دوقطبیها وجود دارند و این ترکیبات دستخوش افزایش به پیوندهای چندگانه کربن-کربن یا پیوندهای چند گانه حاوی هترو اتم می شوند. در این تحقیق، واکنش حلقه زایی یک 1،3-دوقطبی با باندهای دوگانه کربن-کربن از لحاظ سینتیکی، ترمودینامیکی و ویژگیهای الکترونی مورد بررسی قرار گرفته و اثرات استخلافهای مختلف متصل به باندهای دوگانه بر روی جهت گزینی واکنش در فاز گاز و حلال با استفاده از محاسبات کوانتومی مطالعه شده است. برای انجام محاسبات ساختار مولکولی مواد اولیه (r)، حالتهای گذار (ts) و محصولات (p) با کمک نرم افزار کامپیوتری chemdraw رسم شدند. سپس شکل ترسیمی در برنامه gaussview 5.0 مشاهده و فایل شکل با فرمتgjf برای برنامه gaussian 9 ذخیره شد. با استفاده از نرم افزار گوسین، بهینه سازی هندسی(optimization) برای مولکولهای ماده اولیه، حالت گذار و محصولات در سطوح محاسباتی b3lyp/6-31+g* و b3lyp/6-311++g** و در دو فاز گاز و حلال دی کلرومتان انجام پذیرفت. برای محاسبات فاز محلول از روشpcm استفاده شد. مواد اولیه (r) و محصولات (p) بدون وجود فرکانس موهومی و حالتهای گذار (ts) با یک فرکانس موهومی بسیار منفی که نشان دهنده ساختار حالت گذار است، بهینه سازی شدند. در واکنشهای انجام شده بین دی ان و دی انوفیل، دی ان به عنوان دهنده الکترون و دی انوفیل به عنوان پذیرنده الکترون وارد واکنش می شوند (ned). اما عکس این این انتقال الکترون نیز ممکن است به وقوع بپیوندد (ied).