Investigación DFT del Mecanismo de Metoxicarbonilación de Estireno por Cloruro de Paladio
Autores: Patra, Shanti Gopal; Saha, Aritra; Chattaraj, Pratim Kumar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Alkoxicarbonilación
Cloruro de paladio
Teoría del funcional de densidad
Formación de ésteres
Metanolisis
Adición oxidativa
Licencia
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Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Se estudia la alquilcarbonilación del estireno mediante cloruro de paladio utilizando la teoría del funcional de densidad (DFT). Inicialmente, [PdCl] reacciona con metanol para formar el intermedio unido por metóxido, que sufre una eliminación de hidruro para formar el intermedio clave [PdClH]. Luego, se lleva a cabo una reacción de inserción 1,2 en el estireno para formar alquilos lineales y ramificados coordinados con el Pd. A continuación, la coordinación de CO seguida de una reacción de inserción 1,1 conduce a la formación del intermedio acilo. Después, la metanolisis conduce a la formación de ésteres. Informes anteriores con otros catalizadores sugirieron la formación de un estado de transición intermolecular/intramolecular (TS) con una alta barrera de activación, y este paso fue el cuello de botella. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que consideramos un mecanismo de dos pasos para la alcoholisis del mecanismo de formación de ésteres. Después de la coordinación con el metal, el metanol sufre una adición oxidativa para formar el intermedio cuadrado piramidal de Pd, seguido de una eliminación reductora para formar el éster con regeneración del intermedio activo de hidruro metálico. Se obtiene una visión más profunda de la naturaleza del enlace en los TS a través de la descomposición de energía con orbitales naturales para la valencia química (EDA-NOCV) y la teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM).
Descripción
Se estudia la alquilcarbonilación del estireno mediante cloruro de paladio utilizando la teoría del funcional de densidad (DFT). Inicialmente, [PdCl] reacciona con metanol para formar el intermedio unido por metóxido, que sufre una eliminación de hidruro para formar el intermedio clave [PdClH]. Luego, se lleva a cabo una reacción de inserción 1,2 en el estireno para formar alquilos lineales y ramificados coordinados con el Pd. A continuación, la coordinación de CO seguida de una reacción de inserción 1,1 conduce a la formación del intermedio acilo. Después, la metanolisis conduce a la formación de ésteres. Informes anteriores con otros catalizadores sugirieron la formación de un estado de transición intermolecular/intramolecular (TS) con una alta barrera de activación, y este paso fue el cuello de botella. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que consideramos un mecanismo de dos pasos para la alcoholisis del mecanismo de formación de ésteres. Después de la coordinación con el metal, el metanol sufre una adición oxidativa para formar el intermedio cuadrado piramidal de Pd, seguido de una eliminación reductora para formar el éster con regeneración del intermedio activo de hidruro metálico. Se obtiene una visión más profunda de la naturaleza del enlace en los TS a través de la descomposición de energía con orbitales naturales para la valencia química (EDA-NOCV) y la teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM).