Au催化的烯炔环异构化、碳氢键活化和Sc氮卡宾热分解机理的理论研究的开题报告摘要：随着有机合成的发展，烯炔环异构化和碳氢键活化等领域得到了广泛的关注，而针对这些反应的催化剂的研究和设计同样是热门的研究方向。本文针对Au催化的烯炔环异构化、碳氢键活化和Sc氮卡宾热分解机理进行了理论研究，探究了反应机理和催化剂的作用机制，并对催化剂的设计和改进提出了一些建议。关键词：Au催化；烯炔环异构化；碳氢键活化；Sc氮卡宾热分解1.研究背景烯炔环异构化和碳氢键活化是重要的有机反应，具有广泛的应用前景。其中，烯炔环异构化是通过轻松环化反应获得含环烯烃的方法，是有机合成中的重要反应。碳氢键活化则是在天然产物合成、药物设计和有机材料制备等方面得到广泛的应用。因此，研究和设计合适的催化剂对于这些反应的实现具有至关重要的作用。黄金(Au)和Scandium(Sc)等金属催化剂在这些反应中表现出良好的催化活性和选择性，然而其催化机理却常常不为人所知。因此，本文旨在通过理论计算探究Au催化的烯炔环异构化、碳氢键活化和Sc氮卡宾热分解机理，以期深入了解这些反应的机理和催化剂的作用机制，并为催化剂的设计和改进提供一定参考。2.研究内容本研究将通过密度泛函理论(DFT)计算，结合反应动力学模拟，探究Au催化的烯炔环异构化、碳氢键活化和Sc氮卡宾热分解机理。2.1烯炔环异构化机理的研究研究烯炔环异构化反应的催化机理，包括Au催化下的反应路径、反应活化能和反应物、中间体和产物的结构。该部分研究将有助于理解Au催化剂在反应中起到的作用，并为其优化设计提供方向。2.2碳氢键活化机理的研究研究碳氢键活化反应的机理，包括Au催化下的反应路径、反应活化能和反应物、中间体和产物的结构，并探究Au催化剂的作用机制。该部分研究将有助于加深对Au催化活性中心构造和作用机制的理解。2.3Sc氮卡宾热分解机理的研究研究Sc氮卡宾热分解反应的机理，包括反应路径、反应活化能和反应物、中间体和产物的结构，并探究Sc催化剂的作用机制。该部分研究将有助于加深对Sc催化活性中心构造和作用机制的认识。3.研究意义本研究通过理论计算，深入探究Au催化的烯炔环异构化、碳氢键活化和Sc氮卡宾热分解反应的机理和催化剂的作用机制，将有助于促进催化剂的设计和优化，探索新型反应机理，为有机合成和材料化学领域的研究和应用提供理论基础和参考依据。参考文献：1.Zhang,H.;Lei,A.Gold-catalyzedreactionsbeyondbondactivation:carbocyclizationandalkynylation.Chem.Soc.Rev.2013,42,9638-9675.2.Shi,W.;Zhang,Y.;Lei,A.Gold-catalyzedreactionsbeyondcycloadditionsandcyclizations.Chem.Soc.Rev.2011,40,2761-2776.3.Jin,X.;Chen,J.Scandium-CatalyzedC-HBondActivation.Eur.J.Inorg.Chem.2018,2018,3439-3458.4.Muñoz-Molina,J.M.;Buñuel,E.;Cuerva,J.Scandium-CatalyzedReactions.Chem.Rev.2008,108,3795-3892.