Amine-catalyzed olefin epoxidation mechanism with enantioselectivity: Oxidation by secondary amine N,N-dioxo-radical derived from electron spin resonance, electrospray ionization-mass spectrometry and density functional theory calculation
作者:Hongchang Shi、Yong Li
DOI:10.1016/j.molcata.2013.03.026
日期:2013.8
secondary amine nitroxide radical is easily oxidized into N,N-dioxo-radical. The radical peroxide is the direct oxidant of the amine-catalyzed epoxidation. The calculation gives the transitional structures and activation barriers of ethylene epoxidation carried out by the two oxygen atoms of pyrrolidine N,N-dioxo-radical. The barriers are 11.9 and 9.6 kcal/mol, respectively, indicating that the N,N-dioxo-radical
通过DFT计算,我们发现仲胺硝基氧自由基很容易被氧化成N,N-二氧自由基。自由基过氧化物是胺催化的环氧化的直接氧化剂。该计算给出了由吡咯烷N,N-二氧代自由基的两个氧原子进行的乙烯环氧化的过渡结构和活化势垒。势垒分别为11.9 kcal / mol和9.6 kcal / mol,表明N,N-二氧代自由基具有很强的环氧化活性。如果仲胺催化剂是手性的,则氧化剂结构可导致环氧化的对映选择性。胺催化的环氧化通常很容易产生大量的二醇。这是因为,N,N-二氧代基团容易被质子化HCO 3 -质子化的自由基过氧化物将烯烃氧化为二醇。吡啶可以抑制二醇的形成,因为它可以抑制N,N-二氧代自由基的质子化。ESI-MS检测证实在Aggarwal环氧化系统中存在N,N-二氧自由基和其质子化产物。基于这些结果,提出了具有对映选择性的胺催化的烯烃环氧化机理和可能的二醇形成途径。