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钌催化剂催化的烯烃复分解反应具有巨大的应用前景,近年来受到人们广泛的关注。本论文中,采用密度泛函理论计算了两种新型烯烃复分解催化剂催化的反应路线,提出了合理的反应机理。1.本论文计算研究了邻取代苯二酚做配体的催化剂催化的闭环烯烃复分解反应的机理。在BP86水平下,优化反应路径的中间体和过渡态,并通过振动分析和内禀反应坐标加以确认。基于此,确定了此反应的可能反应机理:首先五配位的金属催化剂释放出吡啶配体生成14电子的中间体,然后1,6-己二烯的一个双键从N-杂环卡宾的侧面配位到金属中心上,形成五配位四方锥16电子的中间体;经过两次[2+2]环加成反应和逆环加成反应生成产物环戊烯。此反应控速步为第二次逆环加成生成金属卡宾中间体的过程,能垒是80.9kJ/mol。2.本论文也研究了新型卡拜催化剂催化的交叉烯烃复分解反应的机理。我们用M06水平的密度泛函理论计算了整个反应过程。并且用两层的oniom(M06/LANL2DZ:M06/LANL2DZ)全模型的方法对中间体及过渡态进行了优化,计算了最优的反应路线。卡拜催化剂催化的交叉烯烃复分解反应主要分为两部分:第一部分是碘离子加成到卡拜双键碳上生成金属卡宾,然后再发生配体的解离反应。第二部分是烯烃从催化剂底部配位,发生环加成和逆环加成反应生成产物的过程。本论文中不但计算了三环己基膦做配体的卡拜催化剂催化的反应过程,也对比计算了吡啶做配体的反应路线,两次得到相似的反应机理,证明我们设计的路线是合理的。