بررسی سازوکاری واکنش هیدروژن‌دار کردن آلکن‌ها به وسیله کاتالیست گالیم؛ یک مطالعه dft

دراین پژوهش، مسیرهای ممکن برای واکنش کاتالیستی هیدروژن دارکردن آلکن ها با استفاده از کاتالیست گالیم تری کلرید تک آبه در حلال دی کلرومتان و با حضور 1، 4- سیکلوهگزادی اِن به صورت نظری و با استفاده از نظریه تابع چگالی (dft) مورد مطالعه قرارگرفت. بهترین روش برای انجام واکنش هیدروژن دار کردن اُلفین‌ها، استفاده از یک مولکول آلی به عنوان تامین کننده هیدروژن در حضور یک کاتالیست فلزی است. فلزی که بیش ترین کاربرد را در این زمینه دارد، پلاتین است که قیمت بالای آن باعث شده همواره دانشمندان به دنبال جایگزینی مناسب برای آن باشند. کمپلکس های گروه سیزدهم از جمله گالیم می توانند جایگزین های خوبی برای پلاتین برای کاتالیزکردن این واکنش باشند. در این پژوهش، سه مسیر ممکن برای انجام این واکنش در نظر گرفته شد که دو مسیر بدون دخالت مولکول آب، یکی به وسیله اتصال کاتالیست به گونه هیدرید دهنده و دیگری با اتصال به آلکن است و مسیر سوم با دخالت مولکول آب انجام می‌گیرد. محاسبه‌های این واکنش با استفاده از نرم افزار مناسب و روش های گوناگون محاسبه‌ای و با در نظر گرفتن اثرهای حلال انجام شده است. که منجر به روشن شدن سازوکار هیدروژن‌دار کردن آلکن‌ها به وسیله اتصال کاتالیست به گروه الکترون دهنده شد.

mechanistic investigation of the gallium-catalyzed hydrogenation reaction of alkenes; a dft study

in this study, the possible pathways for the catalytic reaction of hydrogenation of alkenes using gacl3.h2o catalyst in dichloromethane solvent with the presence of 1 and 4-cyclohexadiene were computationally performed using density functional theory (dft). the best way to undertake this reaction is to use an organic molecule as a hydride donor in the presence of a metal catalyst instead of working with hazardous hydrogen gas. the most commonly used metal in the field is platinum, whose high price has led scientists to look for a suitable replacement. the 13th group complexes, including gallium, can be good substitutes for platinum to catalyze this reaction. in this regard, three possible pathways were considered: two ways without the interference of the water molecule, including the catalyst binding to the hydride-donor species and the other one through the alkene binding to the catalyst, and the last pathway through the water molecule interference. all calculations have been conducted using gaussian 2009 software and various computational methods and also, considering the solvent effects in accordance with the practical research that led to the elucidation of the mechanism of hydrogenation of alkenes.