《表1 cis-B-CH2-的非平面结构的二面角参数》

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《去质子化咔咯内氢迁移反应的理论研究》

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廖玉婷等（2003）研究结果表明，trans-PH2和cis-PH2均为平面结构。中性咔咯分子（CH3）内环有三个内氢原子，各内氢原子之间的空间位阻和静电斥力很大，分子无法保持平面结构（廖玉婷等，2012）；但去质子化咔咯分子（CH2-）内环仅有两个内氢原子，空间位阻和静电斥力大为缓解，预测CH2-应该和PH2一样，具有平面结构。对trans-A-CH2-、cis-B-CH2-、cis-C-CH2-、cis-D-CH2-的平面结构进行优化和频率计算，结果发现trans-A-CH2-、cis-C-CH2-和cis-D-CH2-的平面构型不具有虚频，这说明其平面结构是稳定结构；但出人意料的是，内环的空间位阻和静电斥力看起来并不大的cis-B-CH2-的平面结构有一个较大的虚频（167 i cm-1），而且该虚频对应的振动为两个内氢原子分别向上、向下偏离平面。cis-B-CH2-的平面结构中，内氢原子间距离为1.675 5，而非平面结构中该数据为1.739，均小于氢原子的范德华直径（2.2～2.4），空间位阻和静电斥力使非平面结构能量比平面结构偏低；但是由于平面结构和非平面结构的内氢原子间距离相差并不明显，故非平面结构和平面结构的能量差仅为1.6 k J/mol。从优化得到的cis-B-CH2-非平面结构的二面角数据（表1）可知，连接有内氢原子的吡咯环依然基本保持平面，非平面的偏转主要集中在相应环的N、H原子上，但在大共轭效应需要保持平面对称性的影响下，二面角的偏转角度最大也不超过10°。