Dimerisation of nitrile oxides: a quantum-chemical study
Notice bibliographique
Résumé
The [3 + 2] and [3 + 3] cyclodimerisation processes of small nitrile oxides, XCNO (X = F, Cl, Br, CN, CH(3)) are investigated by ab initio coupled cluster theory at the CCSD, CCSD(T) and MR-AQCC levels for the first time. The favoured dimerisation process is a multi-step reaction to furoxans (1,2,5-oxadiazole-2-oxides) involving dinitrosoalkene-like intermediates with diradical character. The rate determining step for all but the F-species is the first, corresponding to the C-C bond formation. The kinetic energy barrier depends on the nature of the substituent X, generally increasing with decreasing electronegativity and increasing pi-donor ability of the substituent: F (DeltaG(298) = 0 kJ mol(-1)) < Cl (72) < Br (90) < CH(3) (104) < CN (114) (MR-AQCC(2,2)//UB3LYP/cc-pVTZ). Following initial C-C bond formation, three possible dinitrosoethylene diradical pathways are explored. Two of them are new, and one of them is a low-energy three-step path with implications for cycloreversion, tautomerism and detection of dinitrosoethylene intermediates. Alternative one-step, concerted [3 + 2] and [3 + 3] cyclodimerisation processes leading to 1,2,4-oxadiazole-4-oxides and 1,4,2,5-dioxadiazines have kinetic energy barriers around 100-240 kJ mol(-1) (CCSD//B3LYP), some 1.6 to 2.5 times higher than those leading to furoxans, supporting the experimental observations of furoxan formation as nitrile oxide loss channels during storage, trapping/re-vaporisation and reactions of nitrile oxides. Potential polymerisation initiation processes for NCCNO, involving the 1,2-dipolar NC substituent are also explored.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».