通过实验技术(Hammett研究,动力学同位素效应)和利用色散校正的密度泛函理论(DFT / M06)进行的计算研究,研究了
钌-N-杂环卡宾催化由醇和胺形成酰胺的机理。 。Hammett研究表明,在周转限制步骤的过渡态中,苄基位置会积累少量正电荷。动力学同位素效应确定为2.29(±0.15),表明C断裂H键不是限速步骤,但它是催化循环中几个缓慢的步骤之一。用
氘标记的底物观察到氢和
氘在醇的α位上的快速争夺,这表明催化活性物质是二氢化
钌。通过使用DFT / M06表征可能的催化循环,为实验结果提供了支持。既顺-dihydride和反式-dihydride中间体被认为是,但是,当(的Tofs)直接从所计算的DFT / M06能量导出的理论周转频率,我们发现,只有反-dihydride途径是在与实验确定的Tofs协议。