学院佘远斌和杨云芳团队于2022年1月在《Organic Chemistry Frontiers》发表了题为“Computational insights into different regioselectivities in the Ir-porphyrin-catalyzed C–H insertion reaction of quinoid carbene”的研究论文。
金属卡宾碳氢键插入反应是一类重要的碳氢键烷基化反应。众多有机分子中都含有甲基、亚甲基等官能团，如何有效控制反应的位点选择性仍是目前研究的挑战。该研究通过密度泛函理论（DFT）计算对铱卟啉催化卡宾插入反应机理进行了详细的探究，阐明了反应中位点选择性的来源。计算结果表明，底物中碳氢键的键解离能（BDE）大小决定其以不同的途径发生卡宾插入反应（图2）。1-甲基-1,3-环己二烯中仲碳氢键具有较低的键解离能（62.6 kcal/mol），倾向经历HAA-O途径，得到仲碳氢键插入产物；1-甲基环己烯中仲碳氢键的键解离能较高（71.2 kcal/mol），导致HAA-O途径中决速步能垒升高，倾向经历HAA-C途径，得到伯碳氢键插入产物。
第一作者为博士研究生陈侠荷，通讯作者为佘远斌教授和杨云芳教授。《Organic Chemistry Frontiers》是由英国皇家化学会同中国化学会、中国科学院上海有机化学研究所合作出版，该刊侧重于发表有机化学领域的重大进展，2021年影响因子/JCR分区：5.281/Q1。
该工作得到国家自然科学基金（21978272，21808204）和浙江省高校基本科研业务费项目（RF-B2020006）资助。
《Organic Chemistry Frontiers》发文
铱卟啉催化卡宾插入反应
文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/QO/D1QO01727F
