丙烯腈水解反应机理的理论研究

• 作者: 夏福婷 彭金辉 朱华 李相华 李粉吉 杨云汉 杨翠翠
• 来源期刊: 云南民族大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 关键词: 丙烯腈 水解 反应途径 密度泛函
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 化学与生物
• 页码范围: 443-450
• 页数: 8页
• 分类号: O63
• 字数: 2443字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-8513.2017.06.003

摘要

采用密度泛函方法研究了丙烯腈的水解反应,设计了2条水解途径,并在B3 lyp/6-31++G(d,p)水平上优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态及产物的几何构型.途径A的第1步是水分子先进攻丙烯腈的C≡C中的C原子,同时H转移到C—C的另一个C原子上,在第2步中,另一个水分子进攻C≡N中的C原子,H原子转移到N上.经历一个扭转过渡态后,在第4步中,与N原子邻近的羟基上的H原子转移到N原子上,形成最终的产物酰胺.其中第1步的能垒最高,为52 kcal/mol,故为途径A的速度控制步骤.途径B的第1步是水分子先进攻C≡N,然后第2个水分子进攻C—C,后面的过程与途径A类似.该途径也是第1步的能垒最高47 kcal/mol,故为途径B的速度控制步骤.研究结果表明途径B比途径A更优势.