Unexpected steric hindrance failure in the gas phase F− + (CH3)3CI SN2 reaction

SN2反应 位阻效应 反应性(心理学) 化学 亲核取代 计算化学 亲核细胞 空间因子 立体化学 化学物理 药物化学 有机化学 催化作用 医学 病理 替代医学
作者
Xiaoxiao Lu,Chenyao Shang,Lulu Li,Rongjun Chen,Bina Fu,Xin Xu,Dong H. Zhang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:13 (1) 被引量:19
标识
DOI:10.1038/s41467-022-32191-6
摘要

Base-induced elimination (E2) and bimolecular nucleophilic substitution (SN2) reactions are of significant importance in physical organic chemistry. The textbook example of the retardation of SN2 reactivity by bulky alkyl substitution is widely accepted based on the static analysis of molecular structure and steric environment. However, the direct dynamical evidence of the steric hindrance of SN2 from experiment or theory remains rare. Here, we report an unprecedented full-dimensional (39-dimensional) machine learning-based potential energy surface for the 15-atom F- + (CH3)3CI reaction, facilitating the reliable and efficient reaction dynamics simulations that can reproduce well the experimental outcomes and examine associated atomic-molecular level mechanisms. Moreover, we found surprisingly high "intrinsic" reactivity of SN2 when the E2 pathway is completely blocked, indicating the reaction that intends to proceed via E2 transits to SN2 instead, due to a shared pre-reaction minimum. This finding indicates that the competing factor of E2 but not the steric hindrance determines the small reactivity of SN2 for the F- + (CH3)3CI reaction. Our study provides new insight into the dynamical origin that determines the intrinsic reactivity in gas-phase organic chemistry.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
刚刚
hhdr完成签到 ,获得积分10
2秒前
fjnm发布了新的文献求助10
2秒前
pan liu完成签到,获得积分10
3秒前
义气凝阳发布了新的文献求助10
3秒前
林妹妹完成签到 ,获得积分10
7秒前
chenqiumu应助羽毛采纳,获得30
10秒前
Arwin发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
萝卜猪完成签到,获得积分10
11秒前
cqbrain123完成签到,获得积分10
11秒前
小龙完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
高贵的晓筠完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
英俊的铭应助孤独乐瑶采纳,获得10
17秒前
慕青应助yyyf采纳,获得10
18秒前
充电宝应助XYN1采纳,获得10
20秒前
天机鲁比发布了新的文献求助10
20秒前
魔幻的溪流完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
炙热的香芦完成签到,获得积分10
22秒前
szj发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
学分完成签到 ,获得积分10
24秒前
xxxxxxxxx发布了新的文献求助10
25秒前
小二郎应助天机鲁比采纳,获得10
25秒前
儒雅的数据线完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
28秒前
一二完成签到,获得积分10
28秒前
Vv发布了新的文献求助10
29秒前
chenqiumu应助义气凝阳采纳,获得30
29秒前
小六i发布了新的文献求助30
31秒前
32秒前
乐观乐枫发布了新的文献求助10
32秒前
小马甲应助szj采纳,获得10
33秒前
大侠完成签到 ,获得积分10
33秒前
水生的鱼完成签到,获得积分10
33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
Fermented Coffee Market 2000
A Modern Guide to the Economics of Crime 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5271770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4429311
关于积分的说明 13788207
捐赠科研通 4307656
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2363689
邀请新用户注册赠送积分活动 1359366
关于科研通互助平台的介绍 1322346