Transesterification of Dimethyl Carbonate with Ethanol Catalyzed by Guanidine: A Theoretical Analysis

化学 酯交换 催化作用 碳酸二甲酯 亲核细胞 反应性(心理学) 密度泛函理论 热化学 反应机理 计算化学 组合化学 有机化学 无机化学 医学 替代医学 病理
作者
Sina Gilassi,Serge Kaliaguine
出处
期刊:Journal of Organic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:89 (10): 7004-7019 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.joc.4c00382
摘要

Density-functional theory (DFT) was performed to investigate the mechanistic features of different guanidine-based catalysts, namely, 1,1,3,3-tetramethyl guanidine (TMG) and 1,5,7-triaza-bicyclo-[4.4.0]dec-5-ene (TBD), for the transesterification reaction of dimethyl carbonate (DMC) with ethanol (EtOH). Different possible pathways were suggested in which these catalysts act as either nucleophile or base within a homogeneous system. The DFT results allowed not only the study of the thermochemistry aspects of all elementary reactions featured in the two different activation modes but also the accurate calculation of the free energy barriers for each case. Our findings showed that the catalyzed reaction proceeded through simultaneous activation of DMC and EtOH, facilitated by hydrogen bonding for both catalysts. This feature led to the formation of a stable intermediate with a relatively low free energy barrier. TBD exhibited a potentially more efficient mechanism, owing to its planar structure and dual-activation mode. The free energy barrier of the rate-limiting step, identified as the formation of a zwitterionic complex, then declined by approximately 50% when compared with the reaction without catalysts. Overall, the DFT approach provides good insight into the reactivity of both catalysts and helps to find possibilities for further enhancing the mechanistic features of both catalysts for this type of transesterification reaction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
逃避行完成签到,获得积分10
刚刚
LXN发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
科研通AI6.4应助Xxxuan采纳,获得10
2秒前
能干冰露完成签到,获得积分10
3秒前
yeahyeahyeah发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
侯MM完成签到,获得积分10
4秒前
石守鹏完成签到,获得积分10
4秒前
大尾尾发布了新的文献求助10
4秒前
人居山中热爱风完成签到,获得积分10
5秒前
咎如天发布了新的文献求助10
5秒前
雷雷完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助文静问凝采纳,获得10
6秒前
Tanyang完成签到 ,获得积分10
7秒前
例外完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
ASM发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
gavin发布了新的文献求助10
9秒前
讷言敏行完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.4应助Xxxuan采纳,获得10
10秒前
ttly完成签到,获得积分10
10秒前
RP-H发布了新的文献求助10
11秒前
lyss完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
852应助awerguio采纳,获得10
11秒前
13秒前
华仔应助lalala采纳,获得10
13秒前
单身的摩托完成签到,获得积分10
13秒前
dan发布了新的文献求助20
13秒前
14秒前
14秒前
咎如天发布了新的文献求助10
15秒前
Do完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
你的葳发布了新的文献求助10
18秒前
PEIfq完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7663943
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9233535
关于积分的说明 19864564
捐赠科研通 7232643
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3282637
关于科研通互助平台的介绍 2441939
邀请新用户注册赠送积分活动 2283764