六元螯合物对 Pd(II) 催化剂的 β-亚甲基 C(sp3)-H 活化反应的独特有效性的起源用密度泛函理论进行了解释。涉及五元螯合物的 Pd(II) 催化剂在这种转化中是无活性的。计算研究表明,C(sp3)-H 键激活是两种情况下的限速步骤。与相应的 Pd(II) 六元螯合物相比,五元螯合物对 C(sp3)-H 键的活化不利 7.7 kcal/mol。造成这种差异的因素有两个:(1)五元螯合方形平面结构的二聚
钯物种比六元螯合的更稳定2.0 kcal/mol;(2) 底物的ArF 基团与乙酰基保护的
氨甲基
喹啉配体的
喹啉基团之间的空间排斥使五元螯合过渡结构不稳定5.7 kcal/mol。Pd(II) 与乙酰基保护的
氨基乙基
喹啉配体的六元螯合物使
配体远离底物的 ArF 基团并减轻空间排斥。