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Mechanism and Origins of Selectivity in the Supramolecular [Ga4L6]12–-Catalyzed Aza-Prins Reaction: The Mechanistic Studies

化学选择性 化学 催化作用 超分子化学 选择性 超分子催化 位阻效应 反应性(心理学) 反应机理 过渡状态 普林斯反应 非共价相互作用 光化学 组合化学 计算化学 立体化学 有机化学 分子 氢键 医学 替代医学 病理
作者
Na Li,Qian Wang,Shuping Zhuo,Li‐Ping Xu
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:13 (16): 10531-10540 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c02756
摘要

The mechanism, reactivity, and selectivity of the aza-Prins reaction in both the bulk solution and under [Ga4L6]12- (L = N,N-bis(2,3-dihydroxybenzoyl)-1,5-diaminonaphthalene) supramolecular catalysis were studied by means of theoretical calculations. In bulk solution, the steric effect and donor–acceptor interaction which favor the parallel-conformation transition state, in the selectivity-determining cyclization step, account for the observed chemoselectivity that leads to the alcohol product. While under the [Ga4L6]12– catalysis, the host–guest noncovalent interaction and confinement effect are more critical and make the vertical-conformation transition state more favorable, i.e., switch the chemoselectivity of the reaction that leads to the piperidine product. The presented calculations explain the reactivities of substrates by the cavity size-determined guest recognition. The computational findings are in good agreement with experiment. This work sheds light on development of more efficient and selective supramolecular catalysis.
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