简介:摘要 采用量子力学中CBS-QB3的组合方法对2-甲基呋喃与OH自由基的反应机理进行了理论计算研究。研究结果表明,标题反应存在三类反应,分别是加成反应,SN2取代反应和抽氢反应,共有10条通道。在加成反应中,主要发生在C1、C2、C3和C4上,吉布斯自由能变化值均小于零,分别为-114.68,-36.54,-41.73,-116.81 kJmol-1,表明该类反应从热力学角度分析均可进行;四条加成反应活化能分别为0.00,24.40,15.62,0.00 kJmol-1,产物稳定性为P4(C4)>P1(C1)>P3(C3)>P2(C2),表明四条加成反应无论从动力学还是热力学均可容易进行,其中OH极易加成在C1,C4位置上,是加成反应的优势通道。在SN2取代反应中,吉布斯自由能变化值为93.34 kJmol-1 ,反应活化能为201.58 kJmol-1,可见SN2取代反应从热力学和动力学角度分析,均不易进行。抽氢反应有5条反应通道,分别抽取2-甲基呋喃环上和甲基上氢,反应吉布斯自由能变化值分别为16.52,17.48,18.28,-122.89,-122.26 kJmol-1,表明OH自由基抽取H2、H3、H4反应通道从热力学角度不易进行。OH自由基抽取H6和H7反应活化能分别17.74,17.75 kJmol-1,且抽氢产物P9和P10产物也极为稳定。因此OH自由基抽取甲基上H原子形成的类似卞基结构的产物P9,P10的反应为抽氢反应的优势通道。