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基于联吡啶的钌配合物催化醇和水生成羧酸盐的机理:计算研究( Mechanism of the Formation of Carboxylate from Alcohols and Water Catalyzed by a Bipyridine-Based Ruthenium Complex: A Computational Study )
Haixia Li Michael B. Hall
用密度泛函理论(DFT)研究了联吡啶基钌配合物2(BIPY-PNN)Ru(H)(Cl)(CO)(Nat.Chem.2013，5，122)在碱性水溶液中氧化醇生成羧酸盐的催化机理。使用水作为氧供体并释放二氢是一种安全和清洁的氧化过程。在NaOH条件下，活性催化剂为3(BIPY-PNN)Ru(H)(CO)。涉及四个步骤：醇脱氢制醛（步骤1）；醛和水偶联形成宝石二醇（步骤2）；宝石二醇脱氢制羧酸（步骤3）；羧酸在碱下去质子化为羧酸阴离子（步骤4）。醇的脱氢（步骤1）和宝石二醇的脱氢（步骤3）更倾向于双氢转移机制而不是？H消除机制。醛和水的偶联（步骤2）通过催化剂3裂解水，随后协同羟基和氢转移到醛。羧酸阴离子的形成是通过羧酸在碱下的直接去质子化发生的（步骤4)，而在没有碱的情况下形成稳定的羧酸加成配合物6。在由稳定的羧酸加成配合物6及其氯化物前体配合物2生成催化剂3的过程中，添加碱起着重要的作用。形成羧酸而不是酯的化学选择性归因于水的有利裂解和随后产生的稳定的羧酸阴离子，在酸化时导致羧酸。
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