电场会干扰路易斯酸的性质,并使其恢复为路易斯碱的功能

《Chemistry – An Asian Journal》:Electric Fields Interrupt with Lewis Acidity and Reverse Back to Lewis Base Function

【字体: 时间:2025年09月29日 来源:Chemistry – An Asian Journal 3.3

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  外部电场显著影响化学催化反应机制,通过改变电子转移路径调控反应活性。密度泛函理论研究表明,电场方向影响催化与抑制效果,ERP点标志最大抑制效应,强电场通过NED和IED路径分别主导Lewis酸/碱催化。官能团通过调节电场抵抗能力影响ERP值,揭示电场作为反应活性调节器、机制切换开关及电子转移探针的多重作用。

  

摘要

外部电场(EF)对化学反应的多个方面具有显著影响。它改变了原始反应机制中的电子转移过程。本文利用密度泛函理论(DFT)计算研究了环戊二烯(Cp)和甲醛(HCHO)在路易斯酸(LA)催化下的Oxa Diels-Alder(ODA)反应。外部电场是一个矢量,它在某个方向上促进反应,在相反方向上抑制反应。然而,增强的抑制作用也会促进反应向催化活性方向转变。在反应中产生最大抑制作用的外部电场值被称为静电阻力点(ERP)。较强的外部电场通过正常电子需求(NED)途径削弱传统的路易斯酸催化作用,同时通过反向电子需求(IED)机制促进路易斯碱(LB)催化作用。与甲醛结合的路易斯酸会根据该官能团对外部电场的抵抗能力来控制ERP值。因此,外部电场既可作为反应活性的调节剂,也可作为路易斯酸碱性质之间的机制转换器,以及研究复杂电子转移过程的探针。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

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