1、手性有機催化劑在催化合成不對稱手性產(chǎn)物方面,以其高效的立體選擇性和對映選擇性逐步成為了有機化學(xué)領(lǐng)域里面的重要組成部分,從而引起了化學(xué)家們濃厚的興趣。然而,合成具有高效催化性能的有機催化劑卻依然具有很大的挑戰(zhàn)。近些年來,具有烯胺催化作用的仲胺被廣泛應(yīng)用于合成高光學(xué)純度的有機反應(yīng)中。但是這些傳統(tǒng)的催化劑在很多方面依然存在著缺陷,比如較高的催化載量、較低的溫度和較差的對映選擇性等。EMTHPIC是一種含有不對稱三環(huán)仲胺的手性有機催化劑。它的優(yōu)

2、勢在于它能夠在較為溫和的條件下,催化不對稱的邁克爾加成反應(yīng)生成具有光學(xué)純度的不對稱的手性產(chǎn)物,而且可以獲得較高的產(chǎn)率以及高度的對映選擇性。為了研究產(chǎn)物的光學(xué)性與催化劑結(jié)構(gòu)的關(guān)系,我們從理論上計算并分析了該催化劑的結(jié)構(gòu),旋光度和振動頻率等,并且深入探討了該催化劑催化丙醛和硝基烯的邁克爾加成反應(yīng)的反應(yīng)機理。
　　紅外光譜的理論研究作為一種重要合理的研究方法,在了解和分析催化劑的分子結(jié)構(gòu)上起到了關(guān)鍵性的作用。這是由于光譜的形狀、振動頻率

3、、振動強度和分子的空間結(jié)構(gòu)、分子力場以及電子云的分布密切相關(guān)。近些年來,密度泛函理論 DFT的計算方法在研究分子的振動頻率、能壘、旋光度和反應(yīng)機理等方面已經(jīng)日趨成熟。特別是對大分子的紅外光譜的研究,DFT方法無論是從計算效率還是從計算精度上,都有著較為明顯的優(yōu)勢。因此在本文中,我們采用了DFT的計算方法。
　　第一章:概述了手性有機催化劑的研究現(xiàn)狀,EMTHPICA的催化特點和優(yōu)勢。另外,介紹了本文研究的理論依據(jù),包括理論計算方法

4、、光譜計算知識和研究的主要內(nèi)容及意義。
　　第二章:使用密度泛函理論 DFT/B3LYP方法在6-311++G(d,p)基組下對 EMTHPICA進行了幾何構(gòu)型的優(yōu)化和紅外光譜的計算,從而確定它的優(yōu)勢構(gòu)型。然后通過比較實驗和理論的幾何結(jié)構(gòu)以及光譜數(shù)據(jù)進行了紅外光譜準確的歸屬與指認。最后確定 B3LYP是研究該類化合物的結(jié)構(gòu)和頻率較為準確的計算方法。
　　第三章:利用密度泛函理論 DFT/B3LYP方法在6-31G基組下對 E

5、MTHPICA催化正丙醛和硝基烯進行邁克爾加成反應(yīng)的反應(yīng)機理進行理論計算,從而得到最優(yōu)的反應(yīng)途徑,并且計算出了催化劑和產(chǎn)物 A的旋光度。我們得到的結(jié)論是:左旋的手性有機催化劑EMTHPICA可以催化得到左旋的手性產(chǎn)物。
　　第四章:同樣使用密度泛函理論 DFT/B3LYP方法在6-31G基組下對 EMTHPICA的鏡像異構(gòu)體 I'催化正丙醛和硝基烯進行邁克爾加成反應(yīng)的反應(yīng)機理進行理論計算,得理論上較為合理的反應(yīng)途徑,并且計算出了催