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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 28, Number 5
JKCSEZ 28(5)
October 20, 1984 

MO Studies on (4 + 2) Cycloadditions of Substituted-Arenediazocyanides and Nitrosobenzenes

치환체-Arendiazocyanide, Nitrosobenzene의 (4 + 2) 고리첨가 반응에 대한 분자궤도론적 연구
Young Gu Cheun, Seong Kyu Park, Il Doo Kim, Ikchoon Lee

전용구, 박성규, 김일두, 이익춘
치환체-E-arene-diazocyanides와 nitrosobenzenes의 (4+2) 고리첨가 반응의 배향성에 대한 치환기 및 산 촉매효과와 반응성을 예측하기 위하여 Diels-Alder 반응의 열 또는 촉매반응에 대하여 Frontier orbital theory (FMO)이론을 적용해서 CNDO/2 방법과 EHT-SPD 방법으로 고찰하였다. (1) 위 반응은 Hammett 식의 rho(ρ)값이 양이므로 normal electron demand 반응형태를 가지며 4-FMO 및 Anh 방법이 실험적인 주 배향체와 일치함을 알았다. (2)전자끄는 기로 치환되면 dienophile의 HOMO, LUMO 궤도함수에너지가 낮아지고 반응성이 커지는 것을 알았다. (3)Lewis 산은 dienophile과 착물을 형성하고 dienophile의 LUMO계수를 정 반대로 분극시켜 주므로 주 배향제는 B형으로 예측된다. (4) diene HOMO-dienophile LUMO 상호작용의 안정화 에너지 (ΔE)와 Hammett식의 시그마 (σ)값과의 그라프에서는 좋은 직선성을 보여 주었다.

This paper aims to predict the substituent and Lewis acid catalysis effect or reactivity on the regioselectivity of (4+2) cycloaddition reaction of the substituted-E-arene-diazocyanides and nitrosobenzenes. Frontier orbital theory (FMO) has been applied to thermal and catalyzed Diels-Alder reaction by means of CNDO/2 and EHT-SPD methods. It has been found that: (1) The above reaction is positive rho(ρ) values in Hammett equation, so it takes normal electron demand reaction, and four-frontier orbitals and Anh methods are identical with experimental major regioisomer.(2) When electron withdrawing radicals are substituted HOMO and LUMO energies of dienophiles are reduced, and the reactivity is increased. (3) The major regioisomer is predicted as B type, as the Lewis acid makes complexes of dienophile, and polaries LUMO coefficients of dienophile in an opposite way. (4) The linear correlation of Hammett is indicated in the graph of stabilized energies(ΔE) and sigma(σ).

284 - 292
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