Alkylation of Phenol: A Mechanistic View

化学 烷基化 烷基酚 质子化 苯酚 烷基 乙醚 碳离子 催化作用 药物化学 有机化学 离子
作者
Qisheng Ma,Deb Chakraborty,Francesco Faglioni,Rick P. Muller,William A. Goddard,Thomas M. Harris,Curt B. Campbell,Yongchun Tang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry A [American Chemical Society]
卷期号:110 (6): 2246-2252 被引量:48
标识
DOI:10.1021/jp0560213
摘要

The current work utilizes the ab initio density functional theory (DFT) to develop a molecular level of the mechanistic understanding on the phenol alkylation in the presence of a cation-exchange resin catalyst, Amberlyst-15. The catalyst is modeled with the benzene sulfonic acid, and the effect of this acid on olefins such as isopropene (i-Pr) and tributene (t-Bu) in a phenol solution mimics the experimental condition. A neutral-pathway mechanism is established to account for early-stage high concentration of the phenolic ether observed in experiments. The mechanism involves an exothermic reaction between olefin and the benzene sulfonic acid to form ester followed by three reaction pathways leading to direct O-alkylation, o-C-alkylation, and p-C-alkylation. Our calculations conclude that O-alkylation to form the phenolic ether is the most energetically favorable in the neutral condition. An ionic rearrangement mechanism describes intramolecular migrations of the alkyl group from the phenolic ether to form C-alkylphenols, while the positively charged protonation significantly lowers transition barriers for these migrations. The ionic rearrangement mechanism accounts for high yields of o-C-alkylphenol and p-C-alkylphenol. Competition between the H atom and the alkyl R group at the substitutive site of the protonated ortho configuration is found to be the determining factor to the ortho/para ratio of C-alkylation products.
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
淡然的越彬完成签到,获得积分10
刚刚
完美世界应助霸气南珍采纳,获得10
1秒前
hs完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
hope完成签到 ,获得积分10
2秒前
火柴盒完成签到,获得积分10
2秒前
STEAD完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
脑袋空空的姜姜硕关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
干净的烧鹅完成签到,获得积分10
6秒前
Jasper应助健忘洋葱采纳,获得10
6秒前
希望天下0贩的0应助绝艺采纳,获得10
7秒前
若潇完成签到,获得积分10
8秒前
yx发布了新的文献求助10
8秒前
partiality完成签到 ,获得积分10
8秒前
共享精神应助淡然的越彬采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
英俊的铭应助Survivor采纳,获得10
11秒前
CLH发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
傅礼貌完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
英勇的亦瑶应助wxy采纳,获得10
14秒前
星辰大海应助wxy采纳,获得10
14秒前
zz发布了新的文献求助30
16秒前
Nizarn发布了新的文献求助10
17秒前
机灵大米发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
某某.发布了新的文献求助10
19秒前
Lrcx发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
SciGPT应助好好糖豆儿采纳,获得10
20秒前
1y完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
6666完成签到,获得积分10
23秒前
Jason完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
科研通AI6.1应助KortyBones采纳,获得20
24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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6029847
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7702795
关于积分的说明 16191243
捐赠科研通 5176945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2770338
邀请新用户注册赠送积分活动 1753735
关于科研通互助平台的介绍 1639341