مطالعه محاسباتي سنتز مشتقات ناحيه گزين 3،2،1- تري آزول هاي استخلاف شده در موقعيت 1و4 با بكار گيري روشهاي شيمي كوانتومي

Computational study on regioselective synthesis of 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles using quantum chemistry methods

واكنش سنتز مشتقات 3،2،1- تري آزول هاي استخلاف شده در ناحيه 1و4 در حضور كاتاليستي از يون مس(I) توسط روش هاي نظريه تابعي چگالي به لحاظ ساختاري و ترموديناميكي در فاز گازي و در حضور سه حلال مختلف آب، اتانول و استو نيتريل از طريق مدل سازي زنجيره هاي قطبيده مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نتايج ترموديناميكي محاسبه شده براي واكنش، نشان داده شد كه توليد محصول ناحيه گزين استخلاف شده در موقعيت 1و4 نسبت به محصول استخلاف شده در موقعيت 1و5، به لحاظ ترموديناميكي مطلوب ترو نيز انجام واكنش در محيط استونيتريل به عنوان حلال از ارجحيت بالاتري برخوردار است. در مرحله بعد، ساختار حالات گذار متناظر با هر يك از محصولات ايزومري در حضور كاتاليست بهينه سازي شد و سپس خواص ساختاري و انرژي آن ها با در نظر گرفتن نقش كاتاليست SMI-CuIبه منظور توجيه منشا ناحيه گزيني مورد بحث و بررسي قرار گرفت. علاوه بر آن، بر اساس نتايج حاصل از محاسبات نظريه كوانتومي اتم ها در مولكولها روي محصولات و حالات گذار متناظربا آن، منشا الكتروني ناحيه گزيني واكنش مورد تحليل قرار گرفت.

Synthesis of 1,4-disubstituted 1,2,3- triazoles in the presence of SMI-CuI catalyst has been modeled by means of density functional theory in terms of structural and thermochemical aspects in the gas phase and also in the presence of three different solvents; ethanol, acetonitrile and water via polarized continuum model. Based on the calculated thermodynamical properties of the reaction, we have shown that the production of 1,4 disubstituded 1,2,3-triazole is more favourable thermodynamically. Moreover, from thermodynamic point of view, we have determined acetonitrile as more appropriate solvent. In the next step, the structural and energetic properties of the corresponded transition states to 1,4 and 1,5 disubstituted 1,2,3-triazole products, considering SMI-CuI catalyst effect, were assessed to interpret the origins of regioselectivity. Additionally, we have analyzed the regioselective behavior of the synthesis electronically, based on the quantum theory of atoms in molecules calculations.