DFT studies on the mechanisms of nickel-catalyzed reductive-coupling cyanation of aryl bromide

催化循环 化学 氰化 还原消去 催化作用 氧化加成 芳基 卤代芳基 甲烷氧化偶联 密度泛函理论 溴化物 单重态 光化学 药物化学 计算化学 无机化学 有机化学 激发态 核物理学 物理 烷基
作者
Qinghua Ren,Dongtao Zhang,Gangchang Zhou
出处
期刊:Journal of Organometallic Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:970-971: 122368-122368 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.jorganchem.2022.122368
摘要

The mechanisms of nickel-catalyzed cyanation of aryl halides with 2-methyl-2-phenylmalononitrile (MPMN) through the reductive-coupling reactions have been investigated using density functional theory (DFT) calculations. The NiI catalytic cycle was more favored over the Ni° catalytic cycle. The results showed that the overall catalytic cycle included the oxidative addition, reduction, 1,2-migratory insertion, β-C elimination, product separation and catalyst regeneration steps. We calculated the high spin state of triplet Ni catalytic cycle and the low spin state of singlet Ni catalytic cycle. The results showed that the rate-determining step in the whole catalytic cycle was the oxidative addition step where the Gibbs free energy barrier ΔGsol in N,N-dimethylacetamide (DMA) solution is 14.8 kcal/mol, which kept consistent with the experimental results.
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