对最近报道的Rh I催化的烯基亚烷基
环丙烷(ACP)与
炔烃之间的[3 + 2 + 2]碳环化反应进行了系统的理论研究。借助理论计算,本研究考察了两种可能的机理,即烯烃碳共
金属化优先和
炔烃碳
金属化优先机制。在氧化加成步骤中,已经评估了在
环丙烷基团的远侧或远侧CC键上反应的可能性。计算表明,在整个催化循环中,烯烃活化优先的机理更为有利。这种机制包括四个步骤,即,氧化加成远端(而不是近端)C的
环丙烷基团的C键,烯烃碳
金属化,
炔烃碳
金属化和还原消除。在整个催化循环中,决定速率的步骤是
炔烃的碳
金属化(即,
炔烃插入步骤),该步骤还决定了区域选择性。最后,区域选择性的起源取决于
炔烃插入步骤中的空间效应(即
炔烃上的吸电子基团和
铑中心的其他
配体之间的空间拥挤)。