A direct dynamics study of protonated alcohol dehydration and the Diels-Alder reaction
AUTOR(ES)
Santos, Marcus V. P. dos, Teixeira, Erico S., Longo, Ricardo L.
FONTE
Journal of the Brazilian Chemical Society
DATA DE PUBLICAÇÃO
2009
RESUMO
As dinâmicas da desidratação do álcool protonado (R)-3,3-dimetilbutan-2-ol (álcool pinacolil), [(CH3)3C-CH(OH2)CH3]+, e da cicloadição eteno + 1,3-butadieno foram estudadas com a técnica de dinâmica molecular direta de Born-Oppenheimer (BOMD) usando o métodoAM1. Mais de 10.000 trajetórias foram geradas, em que a maioria foi utilizada no procedimento ainda não explorado de recozimento simulado/fragmentação (SA/F). A energia potencial obtida com o método AM1 (PES-AM1) para o álcool protonado apresenta dois estados de transição associados ao intermediário complexo [(CH3)3C-CHCH3]+hhhOH2 e a migração do grupo CH3 levando ao produto complexo [(CH3)2C-CH(CH3)2]+hhhOH2. A dinâmica direta forneceu um número desprezível de trajetórias envolvendo estes complexos, pois o momento adquirido pelo fragmento H2O leva à dissociação completa. Portanto, o rearranjo do carbocátion secundário [(CH3)3C-CHCH3]+ foi praticamente inexistente durante a dinâmica. Apesar do caminho concertado (dissociação do fragmento H2O e migração do grupo CH3) não ser uma coordenada de reação intrínseca (IRC) no método PESAM1, um número significativo de trajetórias envolveu este caminho. Para a reação de Diels-Alder, mesmo partindo-se do estado de transição simétrico, e utilizando uma função de ondaAM1 restrita, a dinâmica forneceu um número significativo de trajetórias que seguiram caminhos assimétricos, isto é, não-IRC, em direção ao ciclohexeno, independentemente do procedimento utilizado na inicialização. E notável ainda que todas estas trajetórias que seguiram caminhos assimétricos envolveram um caminho de reação concertado.
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