سنتز ترکیبات هتروسیکل نوین به روش حلقه افزایی 3,1-دوقطبی آزومتین ایلیدها و مطالعه مکانیسم و ناحیه گزینی این واکنشها به روش محاسبات dft.

در این پایان نامه، روشی ساده برای تهیه اسپیروایندان-3،1-دی اون های جدید از طریق واکنش تراکمی سه جزئی تک ظرفی نینهیدرین و 4،3،2،1-تتراهیدروایزوکوئینولین با مشتقات چالکون گزارش شده است. همچنین، برخی اسپیروپیرولیدین اکسیندول ها از طریق واکنش حلقه افزایی 3،1-دوقطبی سه جزئی تک ظرفی آزومتین ایلید حاصل از واکنش ایزاتین و بنزیل آمین، با مشتقات چالکون تهیه شده است. مسیر انرژی در تشکیل آزومتین ایلید و مکانیسم مولکولی این واکنش حلقه افزایی با استفاده از روش dft بررسی شده است. انرژی و ساختار حالت های گذار و حدواسط ها در سطح b3lyp/6-31g(d,p) محاسبه شده است. محاسبات نشان می دهد که جابجایی 5،1-پروتون نقش مهمی در تولید آزومتین ایلید دارد. ناحیه گزینی و فضا گزینی این واکنش به طور موفقیت آمیز با استفاده از روش dft، بر اساس اندیس های واکنش پذیری سراسری و موضعی، قواعد hsab، بررسی انرژی فعالسازی و غیرهمزمانی در حالت های گذار ممکن، توضیح داده شده است. در ادامه ناحیه گزینی و فضاگزینی واکنش های حلقه افزایی 3،1-دوقطبی آزومتین ایلید حاصل از واکنش 5-نیتروایزاتین و پرولین با ترانس-?-نیترواستیرن و (e)-1-فنیل-2-نیتروپروپن با استفاده از روش های نظری و باکمک اندیس های موضعی و سراسری واکنش پذیری و تجزیه و تحلیل fmo در سطح b3lyp/6-31g(d,p)مطالعه شده است. در مقایسه با ترانس-?-نیترواستیرن، واکنش با (e)-1-فنیل-2-نیتروپروپن با معکوس شدن ناحیه گزینی همراه است. اثر عوامل الکترونی و فضایی بر ناحیه گزینی این واکنش بحث و بررسی شده است. بررسی نتایج تئوری نشان می دهد که در واکنش با نیترواستیرن، عوامل الکترونی ناحیه گزینی واکنش را کنترل می کنند و نتایج fmo با محصول تجربی سازگار است. در مورد واکنش با (e)-1-فنیل-2-نیتروپروپن، نتایج fmo در پیش بینی محصول اصلی ناموفق است، اما تجزیه و تحلیل انرژی حالت های گذار به صورت موفقیت آمیزی نتایج تجربی را توضیح می دهد. بررسی ساختار هندسی و انرژی حالت های گذار در این فرایند، اهمیت برهم کنش های ضعیف را در ناحیه گزینی واکنش های حلقه افزایی نشان می دهد. تفاوت ناحیه گزینی در واکنش آزومتین ایلیدی که به روش کربوکسیل زدایی از واکنش ایزاتین و پرولین حاصل شده است، با آریل وینیل اتر و آریل وینیل سولفید با استفاده از روش dft در سطح b3lyp/6-31g(d,p) مطالعه شده است. روند ناحیه گزینی واکنش ها بر اساس اندیس های واکنش پذیری سراسری و موضعی، تجزیه و تحلیل fmoو قواعد hsab بحث شده است.