Теоретическая оценка реакционной способности фенилзамещенных азиринов, азиридинов и эпоксидов

Изучена реакционная способность трехчленных гетероциклов, таких как фенилзамещенные азиридины, азирины и эпоксиды, в сравнении со стиролами, азометинами и карбонильными соединениями, которые наиболее часто используются в органическом синтезе в реакциях с нуклеофильными и электрофильными реагентами. В соответствии с индексами нуклеофильности и электрофильности, рассчитанными на основе метода DFT, замещенные молекулы азиринов, азиридинов и эпоксидов проявляют реакционную способность, аналогичную альдегидам и стиролам. Во всех случаях проводилось сравнение результатов расчетов с литературными экспериментальными данными. Все рассмотренные соединения в основном характеризуются свойствами электрофилов средней силы. Наилучшие электрофильные свойства проявляют азиридины, азирины, эпоксиды с двумя арильными группами, это наблюдение можно использовать для предсказания реакционной способности этих классов соединений. Среди трехчленных гетероциклов наилучшие нуклеофильные свойства наблюдаются у замещенных эпоксидных циклов. Обнаружено, что дуальный дескриптор, основанный на функциях Фукуи, не может быть рекомендован для прогнозирования реакционной способности азиридинов и эпоксидов, так как значения дуального дескриптора на обоих атомах углерода в трехчленном цикле существенно различаются, а экспериментальные данные по нуклеофильному присоединению свидетельствуют о том, что реакция протекает по обоим атомам углерода. Тем не менее, для фенилзамещенных азиринов дескриптор на основе функций Фукуи достаточно хорошо показывает свою эффективность.