Mechanistic insight into the cyclohexene epoxidation with VO(acac)2 and tert-butyl hydroperoxide

化学 环己烯 催化作用 反应机理 分解 催化循环 活动站点 动力学 配体(生物化学) 反应中间体 氧化还原 光化学 药物化学 立体化学 有机化学 物理 受体 量子力学 生物化学
作者
Matthias Vandichel,Karen Leus,Pascal Van Der Voort,Michel Waroquier,Véronique Van Speybroeck
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:294: 1-18 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2012.06.002
摘要

The epoxidation reaction of cyclohexene is investigated for the catalytic system vanadyl acetylacetonate (VO(acac)2) with tert-butyl hydroperoxide (TBHP) as oxidant with the aim to identify the most active species for epoxidation and to retrieve insight into the most plausible epoxidation mechanism. The reaction mixture is composed of various inactive and active complexes in which vanadium may either have oxidation state +IV or +V. Inactive species are activated with TBHP to form active complexes. After reaction with cyclohexene, each active species transforms back into an inactive complex that may be reactivated again. The reaction mixture is quite complex containing hydroxyl, acetyl acetonate, acetate, or a tert-butoxide anion as ligands, and thus, various ligand exchange reactions may occur among active and inactive complexes. Also, radical decomposition reactions allow transforming V+IV to V+V species. To obtain insight into the most abundant active complexes, each of previous transformation steps has been modeled through thermodynamic equilibrium steps. To unravel the nature of the most plausible epoxidation mechanism, first principle chemical kinetics calculations have been performed on all proposed epoxidation pathways. Our results allow to conclude that the concerted Sharpless mechanism is the preferred reaction mechanism and that alkylperoxo species V+IVO(L)(OOtBu) and V+VO(L1)(L2)(OOtBu) species are most abundant. At the onset of the catalytic cycle, vanadium +IV species may play an active role, but as the reaction proceeds, reaction mechanisms that involve vanadium +V species are preferred as the acetyl acetonate is readily oxidized. Additionally, an experimental IR and kinetic study has been performed to give a qualitative composition of the reaction mixture and to obtain experimental kinetic data for comparison with our theoretical values. The agreement between theory and experiment is satisfactory.

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
lz完成签到,获得积分10
2秒前
开开开完成签到,获得积分10
2秒前
明天完成签到,获得积分10
4秒前
canghong完成签到,获得积分10
5秒前
甜甜醉波完成签到,获得积分10
6秒前
清清完成签到 ,获得积分10
9秒前
asdfghjkl完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
玖月完成签到 ,获得积分0
10秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
10秒前
Peeta应助123554采纳,获得10
11秒前
杨蒙博发布了新的文献求助10
11秒前
Yue完成签到 ,获得积分10
11秒前
滕皓轩完成签到,获得积分10
12秒前
伶俐海安完成签到 ,获得积分10
12秒前
陶军辉完成签到 ,获得积分10
13秒前
HsuMing完成签到,获得积分10
13秒前
zhanglinfeng完成签到,获得积分10
13秒前
16秒前
wxiao完成签到,获得积分10
16秒前
大力水手完成签到,获得积分10
18秒前
li完成签到 ,获得积分10
19秒前
ZDTT发布了新的文献求助10
19秒前
文献互助完成签到,获得积分10
22秒前
吃吃货完成签到 ,获得积分0
23秒前
当女遇到乔完成签到 ,获得积分10
23秒前
ZDTT完成签到,获得积分10
24秒前
0109完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
欣喜的薯片完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
迷惘的桃花完成签到 ,获得积分10
27秒前
粗犷的冷霜完成签到,获得积分10
30秒前
忧虑的乐驹完成签到 ,获得积分10
30秒前
breif完成签到 ,获得积分10
31秒前
fan发布了新的文献求助10
31秒前
小透明发布了新的文献求助10
38秒前
新开完成签到,获得积分10
39秒前
郭小白完成签到 ,获得积分10
41秒前
和谐的万宝路完成签到,获得积分10
42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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254788
关于积分的说明 17572450
捐赠科研通 5499208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876760
关于科研通互助平台的介绍 1716941