氧化铈纳米颗粒催化合成系列 2,4,5 - 三取代咪唑衍生物及其用于非线性光学应用的密度泛函理论研究

为开发高效可回收催化剂合成 2,4,5 - 三取代咪唑衍生物，研究人员开展相关研究。采用 CeO?纳米颗粒催化，通过 IR、1H-NMR、13C-NMR 及质谱表征产物。在乙醇介质 80℃下，10 mol% CeO?催化 120-180 分钟获最优产率。DFT（B3LYP/6–31G (d,p)）分析显示，化合物 4d 一阶超极化率为尿素 11 倍，NBO 证实分子内电荷转移增强稳定性。

　　

氧化铈（CeO?）纳米颗粒作为可回收的高效催化剂，在 2,4,5 - 三取代咪唑衍生物合成中展现出优异性能。研究通过红外光谱（IR）、氢核磁共振（1H-NMR）、碳核磁共振（13C-NMR）和质谱技术对所得化合物结构进行表征。该合成方法具有操作条件简便、反应时间适中、成本低廉、无副产物及产率高等优点。最优反应条件为乙醇介质中 80℃下，使用 10 mol% 浓度的氧化铈纳米颗粒催化 120 至 180 分钟。通过密度泛函理论（DFT）方法，采用 B3LYP/6–31G (d,p) 基组进行分子几何结构、全局反应描述符、分子静电势（MEP）及计算分析。结果表明，与其他合成化合物相比，化合物 4c 因电子共轭程度较低而具有较大的能隙。非线性光学（NLO）性质研究显示，化合物 4d 的一阶超极化率比标准尿素高 11 倍。自然键轨道（NBO）分析证实，所有化合物均因分子内电荷转移而获得更高稳定性。