Theoretical and Experimental Studies on the Baeyer−Villiger Oxidation of Ketones and the Effect of α-Halo Substituents
作者:Friedrich Grein、Austin C. Chen、David Edwards、Cathleen M. Crudden
DOI:10.1021/jo0513966
日期:2006.2.1
migration of the fluorinated substituent versus the alkyl substituent in fluoropentanone and fluoroacetone. These differences match remarkably well with the experimentally obtained ratios of oxidation at the fluorinated and nonfluorinated carbons in a series of aliphatic ketones (calculated, 0.3 kcal/mol, observed, 0.5 kcal/mol), which are reported herein. The migration of the chlorinated substituent is
通过从头算和DFT计算研究了丙酮和3-戊酮的Baeyer-Villiger反应(包括其氟化和氯化衍生物)与过甲酸的反应。将结果与脂族氟和氯酮的Baeyer-Villiger氧化的实验结果进行比较。根据理论结果,即使在存在酸催化剂的情况下,对于所有底物而言,第一过渡态都是速率决定的。尽管将酸引入反应路径会导致第一过渡态(TS)的活化能急剧下降,但是一旦将熵包括在计算中,焓的损失就会消失。在所有被检查的底物中,戊酮通过最低的能量跃迁状态与过甲酸反应。戊烷酮的第二过渡态也最低,说明了另外的烷基的促进作用。有趣的是,在过渡态中仅存在很小的能量差异,从而导致氟代戊酮和氟代丙酮中的氟代取代基相对于烷基取代基发生迁移。这些差异与在实验中获得的一系列脂族酮(计算得出的0.3 kcal / mol,观察到的0.5 kcal / mol)在氟化碳和非氟化碳上的实验获得的氧化比非常吻合。氯化取代基的迁移明显比烷基迁移困难,第二过渡态的差异约为2