溶剂对门舒特金反应的影响
化学物理
2021-11-10 v1
摘要
门舒特金 (Menshutkin) 反应是一种甲基转移反应，在从生物化学到化学合成等领域均相关。本工作中，通过反应分子动力学模拟，研究了 NH+MeCl 和 Pyr+MeBr 反应在气相、水、甲醇、乙腈、苯和环己烷中的能量学与溶剂分布。对于极性溶剂（水、甲醇和乙腈）和苯，发现对两个反应均有强至中等的催化效应，而非极性且体积大的环己烷与溶质相互作用弱，未显示明显的能垒降低。计算得到的 Pyr+MeBr 反应在乙腈和环己烷中的能垒高度分别为 23.2 和 28.1 kcal/mol，而实验测得的能垒分别为 22.5 和 27.6 kcal/mol。二维溶剂分布在反应物和过渡态之间变化显著，但在过渡态与产物构型之间变化相对较小。模拟还表明，当体系接近过渡态时，需要破坏溶剂-溶剂相互作用相关性的协同溶剂运动以越过能垒。最后，反应物、过渡态和产物态几何结构中的平均溶剂-溶剂相互作用能与溶质周围溶剂结构的变化相关。
引用
@article{arxiv.2111.05244,
title = {Solvent Effects on the Menshutkin Reaction},
author = {Haydar Taylan Turan and Sebastian Brickel and Markus Meuwly},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.05244},
year = {2021}
}