Quantitative First-Principles Kinetic Modeling of the Aza-Michael Addition to Acrylates in Polar Aprotic Solvents
作者:Gilles B. Desmet、Dagmar R. D’hooge、Pinar Sinem Omurtag、Pieter Espeel、Guy B. Marin、Filip E. Du Prez、Marie-Françoise Reyniers
DOI:10.1021/acs.joc.6b02218
日期:2016.12.16
This work presents a detailed computational study and kinetic analysis of the aza-Michael addition of primary and secondary amines to acrylates in an aprotic solvent. Accurate rate coefficients for all elementary steps in the various competing mechanisms are calculated using an ONIOM-based approach in which the full system is calculated with M06-2X/6-311+G(d,p) and the core system with CBS-QB3 corrected
这项工作提供了对非质子溶剂中伯胺和仲胺向丙烯酸酯的氮杂-迈克尔加成反应的详细计算研究和动力学分析。使用基于ONIOM的方法来计算各种竞争机制中所有基本步骤的准确速率系数,其中整个系统是使用M06-2 X计算的/ 6-311 + G(d,p)和带有CBS-QB3的核心系统已使用COSMO-RS进行了溶剂化校正。使用耦合相遇对模型考虑了扩散贡献,其扩散系数是根据分子动力学模拟计算得出的。将所有正向和逆向基本反应的计算出的热力学和动力学参数输入微动力学模型,该模型与使用GC分析获得的实验数据非常吻合。速率分析表明,对于伯胺和仲胺,根据1,2-加成机理优先发生向丙烯酸乙酯的氮杂-迈克尔加成反应,该机理包括两性离子的拟平衡形成,然后是速率控制的胺辅助质子向单质转移。替代产品。替代方案1 如果取代基存在于丙烯酸的胺或双键上,则4-加成竞争性。由于两性离子中间体的增加的溶剂化和较少受空间阻碍的质子转移,伯胺的反应比仲胺更快。