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Enregistrement W2102627741 · doi:10.1139/v06-013

Concerted and stepwise mechanisms in the DielsAlder and Michael reactions of furans with methyl 3-nitroacrylate Experimental and theoretical studies

2006· article· en· W2102627741 sur OpenAlexvenueno aff
Kuniaki Itoh, Kazue Kitoh, Shigehisa Kishimoto

Notice bibliographique

RevueCanadian Journal of Chemistry · 2006
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueOrganic Chemistry Cycloaddition Reactions
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésChemistrySelectivityAdductZwitterionDiels–Alder reactionTransition stateConcerted reactionRegioselectivityElectrophileComputational chemistryMedicinal chemistryStereochemistryOrganic chemistryMoleculeCatalysis

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The Diels–Alder reactions of the furans (1a–1c) and methyl 3-nitroacrylate (2) produce the cycloadducts via a concerted mechanism. Then, the products subsequently undergo retro-Diels–Alder reactions to give the Michael adducts via a stepwise mechanism. We have used both experimental and theoretical methods to investigate the mechanism for, and the regio- and stereo-selectivity in, the Diels–Alder and Michael reactions. To account for the selectivity observed in these additions, we examined the frontier molecular orbitals involved, and to locate the transition states (TS), we employed a B3LYP/6-31G* level density functional calculation. We were able to explain the regio- and stereo-selectivity of the four possible Diels–Alder adducts observed in the experiments by a comparison of their calculated activation energies, which ranged from 11 to 18 kcal/mol (1 cal = 4.184 J). The s-cis forms of the dienophile (2) were found to be more stable than the s-trans forms, both in the ground state and in the transition state. In addition, the endo transition structures for the ester group exhibited a lower energy barrier by 0.3 kcal/mol than their exo counterparts, a value that is in disagreement with the experimental results. The presence of the nitro group in 2 may play an important role in determining the selectivity. Our attempts to find a stepwise mechanism leading to the Diels–Alder adduct via a zwitterion were unsuccessful. We did find that two stepwise processes lead to the formation of Michael adducts generated via an electrophilic attack by 2 at the α position of 1b and 1c, and an intramolecular proton-transfer mediated by the formation of a four-membered structure. The potential energies for these reactions showed values in the following ranges: 17 kcal/mol for 5a and 5b, and 11 to 12 kcal/mol for 7a and 7b for the first step, and, for the proton-transfer step, 48–51 kcal/mol for 5a and 5b, and 41–45 kcal/mol for 7a and 7b. Solvent effects in chloroform on the Michael addition did not appear in the electrophilic attack step (less than 4 kcal/mol), but the transition state of the later process was stabilized by 6–13 kcal/mol.Key words: Diels–Alder reactions, Michael reactions, density functional method, furan, retro-Diels–Alder reactions, solvent effect.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,223
Écart entre enseignants0,216 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations18
Publié2006
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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