含金屬雜原子的共軛體系因在生物醫(yī)藥、化學(xué)反應(yīng)催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景而備受關(guān)注.過渡金屬取代的苯并噻吩是一類重要的反應(yīng)中間體,同時具有孤對電子和芳香性π電子,因此顯示出特殊的性質(zhì).在M06-L/aug-cc-pVDZ（過渡金屬采用aug-cc-pVDZ-pp）水平上,通過核獨立化學(xué)位移（NICS）、π軌道及各向異性磁感應(yīng)電流密度（AICD）等分析,研究了包括過渡金屬在內(nèi)的不同基團取代的苯并噻吩芳香性,討論了不同種類、不同位置取代對噻吩環(huán)芳香性的影響.計算結(jié)果表明:苯并噻吩具有很強的芳香性,噻吩環(huán)上C3位過渡金屬及S位取代基的引入使芳香性明顯降低,但C3位取代的金屬種類及S原子上取代基變化對芳香性影響較小;C2上連接H原子時,金屬取代苯并噻吩為芳香性,連接體積較大的nPr基時為反芳香性. 

【文章來源】：河北師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,44(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

金取代苯并噻吩中間體

為了調(diào)查苯并噻吩和取代苯并噻吩分子芳香性的差別,對苯并噻吩和化合物1a的分子軌道進(jìn)行了分析.圖2和圖3分別給出了二者的π軌道圖.圖3 化合物1a的π 軌道圖

圖2 苯并噻吩π 軌道圖由圖2可以看出,苯并噻吩分子中有5個全充滿的π軌道,分別為HOMO(-0.205 1 eV),HOMO-1(-0.223 2 eV),HOMO-2(-0.267 1 eV),HOMO-4(-0.310 4 eV)和HOMO-8(-0.376 3 eV)軌道.每個軌道中填充2個電子,因此π電子總數(shù)為10,符合4n+2規(guī)則[1],體現(xiàn)芳香性.化合物1a全充滿的π軌道為6個:HOMO(-0.186 3 eV),HOMO-3(-0.226 6 eV),HOMO-5(-0.232 8 eV),HOMO-8(-0.260 8 eV),HOMO-10(-0.294 6 eV)和HOMO-12(-0.314 1 eV)軌道.所以噻吩環(huán)參與的π軌道數(shù)目為6,π電子數(shù)為12,按4n+2規(guī)則,化合物1a中的噻吩結(jié)構(gòu)為反芳香性.π軌道分析結(jié)果與NICS(1)ZZ的分析結(jié)果一致.


本文編號：3528320