Abdellah Zeroual
In diesem Artikel haben wir die MEDT-Methode verwendet, um die Struktur, Stereoselektivität und Regioselektivität der Epoxidationsreaktion von γ-Himachalen zu untersuchen, die ein γ-Epoxyhimachalen P-1 erzeugt, das an zwei Hauptreaktionskanälen beteiligt ist. Aus den Energien, IRC- und Dichtekarten des Reaktionszustands können wir schließen, dass m-CPBA bei der Oxidationsreaktion als festes Elektrophil über ein einstufiges Instrument beteiligt ist. Die vorläufig erhaltene Regioselektivität wurde durch die nukleophilen Parr-Funktionen bestätigt. Die Seitenselektivität, insbesondere α und β der Doppelbindung C7=C8, wurde unter Verwendung der Reaktionszustandshypothese vorhergesagt. Diese Stereoselektivität wird in Übereinstimmung mit den Versuchsergebnissen dynamisch kontrolliert. Pflanzen stellen eine enorme Quelle komplexer Verbindungsmoleküle dar, die in der Aroma-, Agrar- und Lebensmittelindustrie, der Medizin und der Pharmaindustrie verwendet werden. Die meisten Pflanzen enthalten ätherische Öle; sie werden daher als „duftende Pflanzen“ bezeichnet. Diese ätherischen Öle kommen in vielen Teilen der Pflanze vor: Holz, Blätter, Obst, Rinde, Samen und Wurzeln. Dies sind komplexe Mischungen, die aus einigen Dutzend oder sogar mehr als hundert Verbindungen bestehen, hauptsächlich Terpene und wohlriechende Verbindungen. Ätherische Öle haben viele natürliche Wirkungen; sie werden aufgrund ihrer keimfreien Eigenschaften gegen bakterielle Erkrankungen eingesetzt, beispielsweise gegen endokraniale Mikroorganismen [1] oder auf der Ebene der vaginalen Mikroflora [2,3]. Sie haben jedoch auch zytotoxische Eigenschaften [4], die sie als universelle antimikrobielle Wirkstoffe näher an keimtötende und desinfizierende Mittel heranrücken [5]. Die ätherischen Öle haben antibakterielle Eigenschaften, antioxidative Wirkung [6] und sind für die Anwendung in Nahrungsmitteln geeignet [7]. Ätherische Öle oder ihre Wirkstoffe könnten auch als Schutzmittel gegen phytopathogene Pilze und Bakterien eingesetzt werden, die Nahrungsmittel angreifen [8,9]. Die ätherischen Öle der Atlaszeder bestehen aus drei Inhaltsstoffen, nämlich α-Himachalen, β-Himachalen und γ-Himachalen. Alle Geometrieoptimierungsberechnungen wurden mit den Gaussian 09-Programmen durchgeführt [10]. Die Geometrien der Produkte wurden vollständig durch DFT-Berechnungen optimiert, wobei das B3LYP-Modell [11,12] zusammen mit dem 6-31G(d)-Basissatz verwendet wurde [13]. Die Änderungszustände, die sich aus den beiden α- und β-Epoxidierungsseiten ergeben, wurden durch QST2 und QST3 auf dem B3LYP/6-31G (d)-Niveau lokalisiert, ihre Existenz wurde durch das Vorhandensein einer und nur einer phantasievollen Wiederholung im Hessischen Gitter bestätigt. Die IRC [11] wurde durchgeführt und aufgezeichnet, um zu zeigen, dass der TS stark mit beiden Minima (Reagenzien und Produkt) verbunden ist. Die Auswirkungen von Dichlormethan auf Vitalitätszählungen wurden unter Verwendung des Modells des polarisierbaren Kontinuums (PCM) berücksichtigt, das von der Tomasi-Gruppe [14,15] als Teil des selbstsichernden Reaktionsfeldes (SCRF) [16-18] Die Energiewerte in Dichlormethan wurden mit der klassischen physikalischen Thermodynamik bei 258 °C und 1 atm bestimmt. Der absolute Elektronendichtefluss (GEDT) wurde anhand der Einheit der Kernladungen (q) bestimmt, die durch eine charakteristische Populationsanalyse (NPA) bestimmt wurde. Die globale Elektrophilieliste, [19-21] w, ergibt sich aus der folgenden Gleichung. Dieser Abschnitt wurde in zwei Abschnitte unterteilt: (1) Analyse der globalen DFT-Daten der Reagenzien der Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen, um die beobachtete Regioselektivität zu verstehen. (2) Anschließend wird die relative Gibbs-freie Energie für die spezifischen Zwecke der Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen untersucht und analysiert. Die Daten im Einzelnen, μ das elektronische synthetische Potential, η die Bindungshärte, ω die Elektrophilie und N die Nukleophilie, werden in zusammengefasst und 3D-Karten des orbitalen HOMO und LUMO von γ-Himachalen und m-CPBA werden in dargestellt. Das elektronische Molekülpotential von γ-Himachalen, μ = −2,56 eV, ist höher als das von m-CPBA, μ = −4,35 eV, was bedeutet, dass der globale Elektronendichtefluss (GEDT) von γ-Himachalen zu m-CPBA geht. Das m-CPBA weist eine Elektrophilie-ω-Liste von 1,79 eV und eine Nukleophilie-N-Liste von 2,52 eV auf und wird als festes Elektrophil bezeichnet als die ω-Liste des γ-Himachalens, 0,43 eV und eine Nukleophilie-N-Liste von 3,65 eV. Somit wird m-CPBA als festes Elektrophil bezeichnet, während das γ-Himachalen als festes Nukleophil gilt. Andererseits können wir daraus ersehen, dass ΔE1=4,16 kleiner ist als ΔE2=7,74 (eV), was bestätigt, dass die globale Elektronendichteverschiebung von γ-Himachalen zu m-CPBA verläuft. Es wurde festgestellt, dass bei einer polaren Reaktion mit sehr unterschiedlichen Reagenzien der am besten reagierende Kanal der ist, bei dem die Zwei-Konzentrations-Bindung zwischen dem elektrophilsten Zentrum des Elektrophils und dem nukleophilsten Zentrum des Nukleophils gebildet wird. Die elektrophilen und nukleophilen Parr-Fähigkeiten wurden als aus den Progressionen der Elektronendichte abgeleitet, die durch einen GEDT-Prozess erreicht wird, der vom Nukleophil zum Elektrophil erzeugt wird. Wie aus den Parr-Fähigkeiten hervorgeht, entsteht die größte Einzelbindungsbildung zwischen dem elektrophilsten und nukleophilsten Zentrum der Reagenzien, das elektrostatische Potential ist ein echtes Merkmal, eine physikalische Größe. Es kann rechnerisch bestimmt werden. Sogar, da es verwendet wurde, um die Regioselektivität zu verstehen und vorherzusagen. Bereiche, in denen V(r)>0 ist, werden voraussichtlich zumindest anfänglich gut von negativen Fragmenten anderer Moleküle angezogen, während V(r)<0 attraktive Bindungen mit positiven Fragmenten vorhersagt. In diesem Teil erhalten wir V(r) mit der Dicke utilitaristisch B3LYP/6-31(d). Wir sprechen in , der Isodensität des HOMO-Atomorbitals, dem elektrostatischen Potential und den nukleophilen Parr-Elementen von γ-Himachalen.Die Darstellung des Iso-Dicken-Leitfadens des HOMO-Atomorbitals von γ-Himachalen zeigt, dass das HOMO-Orbital an der Doppelbindung C7=C8 extrem dicht ist, sodass der Angriff eines Moleküls wie m-CPBA speziell in dieser Doppelbindung erfolgt. Aus und geht hervor, dass die Oberflächenmagnetwerte der Bindungen C2=C3 und C7=C8 jeweils -0,016 und -0,019 betragen, was zeigt, dass die Doppelbindung C7=C8 viel nukleophiler ist als eine andere Doppelbindung, und dass diese Reaktion regioselektiv war. Ebenso zeigt eine Analyse der nukleophilen p_k^-Parr-Kapazitäten an den rezeptiven Stellen von γ-Himachalen, dass die Kohlenstoffatome C7 und C8 mit P_k^-Werten von jeweils 0,18 und 0,28 nukleophiler aktiviert werden als die Kohlenstoffatome C2 und C3 mit P_k^-Werten von 0,16 bzw. 0,19. Folglich wird der Angriff besonders bei der Bindung C7=C8 in großer Übereinstimmung mit den Testergebnissen beeinflusst. Aufgrund der Asymmetrie des γ-Himachalens haben wir zwei stereoisomere rezeptive Kanäle, abhängig von der allgemeinen Position der Doppelbindung C7=C8 (α-Seite und β-Seite). Die Messungen der freien Energie und der relativen freien Energie der festen Punkte, die an der Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen durch m-CPBA beteiligt sind, sind im Energieprofil dieser Epoxidierung zusammengefasst und die Dichtekurve der Änderung ist in angegeben. Die Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen wurde in den DFT-Berechnungen auf dem Berechnungsniveau 6-31(d) untersucht. Die Analyse der nukleophilen Parr-Elemente von γ-Himachalen zeigt, dass die meisten Interaktionen zwischen der Doppelbindung C7=C8 und dem Sauerstoffiota O2 des m-CPBA auftreten. Ein Vergleich der Messungen der Energie G und der relativen Energie ΔG dieser Epoxidierung zeigt, dass sie über einen einstufigen Prozess erfolgt. Das exotherme Konzept der Epoxidierungsreaktion macht die Bildung der beiden stereoisomeren Produkte P-1 und P-2 irreversibel und am Ende wird die α-seitige Position (P-1) in großer Übereinstimmung mit dem experimentellen Ergebnis aktiv bevorzugt.der Angriff wird insbesondere durch die erste Sicherung C7=C8 in Übereinstimmung mit den Testergebnissen ausgelöst. Aufgrund der Asymmetrie des γ-Himachalens haben wir zwei stereoisomere Rezeptoren, abhängig von der allgemeinen Position der Doppelbindung C7=C8 (α-Seite und β-Seite). Die Messungen der freien Energie und der relativen freien Energie der festen Punkte, die an der Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen durch m-CPBA beteiligt sind, sind im Energieprofil dieser Epoxidierung zusammengefasst und die Dichtekurve der Änderung ist in angegeben. Die Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen wurde in den DFT-Berechnungen auf dem 6-31(d)-Rechenniveau untersucht. Die Analyse der nukleophilen Parr-Elemente von γ-Himachalen zeigt, dass die meisten Interaktionen zwischen der Doppelbindung C7=C8 und dem O2-Sauerstoffiota des m-CPBA auftreten. Ein Vergleich der Messungen der Energie G und der relativen Energie ΔG dieser Epoxidierung zeigt, dass sie über einen einstufigen Prozess erfolgt. Das exotherme Konzept der Epoxidierungsreaktion macht die Bildung der beiden stereoisomeren Produkte P-1 und P-2 irreversibel und am Ende wird die α-seitige Position (P-1) in großer Übereinstimmung mit dem experimentellen Ergebnis aktiv bevorzugt.der Angriff wird insbesondere durch die erste Sicherung C7=C8 in Übereinstimmung mit den Testergebnissen ausgelöst. Aufgrund der Asymmetrie des γ-Himachalens haben wir zwei stereoisomere Rezeptoren, abhängig von der allgemeinen Position der Doppelbindung C7=C8 (α-Seite und β-Seite). Die Messungen der freien Energie und der relativen freien Energie der festen Punkte, die an der Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen durch m-CPBA beteiligt sind, sind im Energieprofil dieser Epoxidierung zusammengefasst und die Dichtekurve der Änderung ist in angegeben. Die Epoxidierungsreaktion von γ-Himachalen wurde in den DFT-Berechnungen auf dem 6-31(d)-Rechenniveau untersucht. Die Analyse der nukleophilen Parr-Elemente von γ-Himachalen zeigt, dass die meisten Interaktionen zwischen der Doppelbindung C7=C8 und dem O2-Sauerstoffiota des m-CPBA auftreten. Ein Vergleich der Messungen der Energie G und der relativen Energie ΔG dieser Epoxidierung zeigt, dass sie über einen einstufigen Prozess erfolgt. Das exotherme Konzept der Epoxidierungsreaktion macht die Bildung der beiden stereoisomeren Produkte P-1 und P-2 irreversibel und am Ende wird die α-seitige Position (P-1) in großer Übereinstimmung mit dem experimentellen Ergebnis aktiv bevorzugt.
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