Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами
Aim. To compare the mechanism of the epoxidation reaction of terpenes Geraniol and Limonene with peracetic acid and perbenzoic acid based on the quantum chemical study.Materials and methods. For the calculation the density functional theory (approximation UBH & HLYP/6-31G (d) Gaussian 09) me...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National University of Pharmacy
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.963 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry |
Institution
Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-159898 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-03-18T11:58:22Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
терпеноїди Гераніол Лимонен квантово-хімічне дослідження механізм епоксидування пероксикислота 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 |
| spellingShingle |
терпеноїди Гераніол Лимонен квантово-хімічне дослідження механізм епоксидування пероксикислота 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 Agafonov, O. M. Okovytyy, S. I. Blazheyevskiy, M. Ye. Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами |
| topic_facet |
terpenes Geraniol Limonene quantum-chemical studies epoxidation mechanism peroxy acid 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 терпеноиды Гераниол Лимонен квантово-химическое исследование механизм эпоксидирование пероксикислоты 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 терпеноїди Гераніол Лимонен квантово-хімічне дослідження механізм епоксидування пероксикислота 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 |
| format |
Article |
| author |
Agafonov, O. M. Okovytyy, S. I. Blazheyevskiy, M. Ye. |
| author_facet |
Agafonov, O. M. Okovytyy, S. I. Blazheyevskiy, M. Ye. |
| author_sort |
Agafonov, O. M. |
| title |
Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами |
| title_short |
Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами |
| title_full |
Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами |
| title_fullStr |
Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами |
| title_full_unstemmed |
Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами |
| title_sort |
квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами |
| title_alt |
The quantum chemical study of the mechanism of the epoxidation reaction of limonene and geraniol with peracetic and perbenzoic acids Квантово-химическое исследование механизма реакции эпоксидирования терпеноидов гераниола и лимонeна перуксусной и пербензойной кислотами |
| description |
Aim. To compare the mechanism of the epoxidation reaction of terpenes Geraniol and Limonene with peracetic acid and perbenzoic acid based on the quantum chemical study.Materials and methods. For the calculation the density functional theory (approximation UBH & HLYP/6-31G (d) Gaussian 09) method was applied. The specified density functional allows to correctly describing biradical structures; it is rather economic in terms of the computer time cost, which allows its use in the study of sufficiently complex organic compounds and reactions.Results and discussion. The quantum chemical study of mechanisms of the epoxidation reaction of such terpenes as Geraniol and Limonene with peracetic and perbenzonic acids using the density functional theory (approximation UBH & HLYP/6-31G (d) Gaussian 09 program) has been conducted. It has been shown that epoxidation of geraniol with both peroxyacids occurs preferably by the double bond C6=C7 due to stabilization of the corresponding transition state as a result of formation of hydrogen bond between the allyl hydroxyl group and the oxygen atom of the peroxy acid. Epoxidation of Limonene with perbenzoic and peracetic acids occurs via the cyclic double bond characterized by the lowest activation barrier, and it is consistent with the regioselectivity of the process generally known and experimentally proven.Conclusions. The results obtained are consistent with the experimental data, confirming the correctness of the use of this UBH & HLYP/6-31G (d) approach to study the regiochemical pecularities of the epoxidation process of alkenes containing several isolated double bonds. |
| publisher |
National University of Pharmacy |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.963 |
| work_keys_str_mv |
AT agafonovom thequantumchemicalstudyofthemechanismoftheepoxidationreactionoflimoneneandgeraniolwithperaceticandperbenzoicacids AT okovytyysi thequantumchemicalstudyofthemechanismoftheepoxidationreactionoflimoneneandgeraniolwithperaceticandperbenzoicacids AT blazheyevskiymye thequantumchemicalstudyofthemechanismoftheepoxidationreactionoflimoneneandgeraniolwithperaceticandperbenzoicacids AT agafonovom kvantovohimičeskoeissledovaniemehanizmareakciiépoksidirovaniâterpenoidovgeraniolailimonenaperuksusnojiperbenzojnojkislotami AT okovytyysi kvantovohimičeskoeissledovaniemehanizmareakciiépoksidirovaniâterpenoidovgeraniolailimonenaperuksusnojiperbenzojnojkislotami AT blazheyevskiymye kvantovohimičeskoeissledovaniemehanizmareakciiépoksidirovaniâterpenoidovgeraniolailimonenaperuksusnojiperbenzojnojkislotami AT agafonovom kvantovohímíčnedoslídžennâmehanízmureakcííepoksiduvannâgeraníolutalimonenunadacetatnoûtanadbenzojnoûkislotami AT okovytyysi kvantovohímíčnedoslídžennâmehanízmureakcííepoksiduvannâgeraníolutalimonenunadacetatnoûtanadbenzojnoûkislotami AT blazheyevskiymye kvantovohímíčnedoslídžennâmehanízmureakcííepoksiduvannâgeraníolutalimonenunadacetatnoûtanadbenzojnoûkislotami AT agafonovom quantumchemicalstudyofthemechanismoftheepoxidationreactionoflimoneneandgeraniolwithperaceticandperbenzoicacids AT okovytyysi quantumchemicalstudyofthemechanismoftheepoxidationreactionoflimoneneandgeraniolwithperaceticandperbenzoicacids AT blazheyevskiymye quantumchemicalstudyofthemechanismoftheepoxidationreactionoflimoneneandgeraniolwithperaceticandperbenzoicacids |
| first_indexed |
2025-07-17T13:00:11Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:14:37Z |
| _version_ |
1850411217110171648 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-1598982019-03-18T11:58:22Z The quantum chemical study of the mechanism of the epoxidation reaction of limonene and geraniol with peracetic and perbenzoic acids Квантово-химическое исследование механизма реакции эпоксидирования терпеноидов гераниола и лимонeна перуксусной и пербензойной кислотами Квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування гераніолу та лимонену надацетатною та надбензойною кислотами Agafonov, O. M. Okovytyy, S. I. Blazheyevskiy, M. Ye. terpenes Geraniol Limonene quantum-chemical studies epoxidation mechanism peroxy acid 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 терпеноиды Гераниол Лимонен квантово-химическое исследование механизм эпоксидирование пероксикислоты 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 терпеноїди Гераніол Лимонен квантово-хімічне дослідження механізм епоксидування пероксикислота 544.15/.18 544.43 547.913 665.325.5 54-39 Aim. To compare the mechanism of the epoxidation reaction of terpenes Geraniol and Limonene with peracetic acid and perbenzoic acid based on the quantum chemical study.Materials and methods. For the calculation the density functional theory (approximation UBH & HLYP/6-31G (d) Gaussian 09) method was applied. The specified density functional allows to correctly describing biradical structures; it is rather economic in terms of the computer time cost, which allows its use in the study of sufficiently complex organic compounds and reactions.Results and discussion. The quantum chemical study of mechanisms of the epoxidation reaction of such terpenes as Geraniol and Limonene with peracetic and perbenzonic acids using the density functional theory (approximation UBH & HLYP/6-31G (d) Gaussian 09 program) has been conducted. It has been shown that epoxidation of geraniol with both peroxyacids occurs preferably by the double bond C6=C7 due to stabilization of the corresponding transition state as a result of formation of hydrogen bond between the allyl hydroxyl group and the oxygen atom of the peroxy acid. Epoxidation of Limonene with perbenzoic and peracetic acids occurs via the cyclic double bond characterized by the lowest activation barrier, and it is consistent with the regioselectivity of the process generally known and experimentally proven.Conclusions. The results obtained are consistent with the experimental data, confirming the correctness of the use of this UBH & HLYP/6-31G (d) approach to study the regiochemical pecularities of the epoxidation process of alkenes containing several isolated double bonds. Цель – установление механизма реакции эпоксидирования терпеноидов Гераниола и Лимонeна перуксусной и пербензойной кислотами на основании результатов квантово-химического исследования. Материалы и методы. Для расчета использовали метод функционала плотности (приближение UBH & HLYP/6-31G (d)) программы Gaussian 09. Указанный функционал позволяет корректно описывать бирадикальные структуры и является достаточно экономичным с точки зрения затрат компьютерного времени, что позволяет использовать его для исследования достаточно сложных органических соединений и реакций.Результаты и их обсуждение. Проведено квантово-химическое исследование механизма реакции эпоксидирования терпеноидов Гераниола и Лимонeна перуксусной и пербензойной кислотами с использованием метода функционала плотности (приближение UBH & HLYP/6-31G (d) программы Gaussian 09. Показано, что эпоксидирование Гераниола обеими пероксикислотами происходит быстрее по двойной связи С6=С7 благодаря стабилизации соответствующего переходного состояния за счет водородной связи между водородом гидроксильной группы аллильной системы и атомом кислорода пероксикислоты. Эпоксидирование Лимонена перуксусной и пербензойной кислотами происходит по циклической двойной связи и характеризуется наименьшим активационным барьером, что согласуется с общеизвестной экспериментально доказанной региоселективностью процесса.Выводы. Полученные результаты согласуются с экспериментальными данными, подтверждают корректность использования приближения UBH & HLYP/6-31G (d) для изучения регио-химических особенностей эпоксидирования алкенов с несколькими изолированными двойными связями. Мета – з’ясування механізму реакції епоксидування терпеноїдів Гераніолу та Лимонену надацетатною (пероксіетановою) та надбензойною кислотами за результатами квантово-хімічного дослідження. Матеріали та методи. Для розрахунку використовували метод функціоналу густини (наближення UBH&HLYP/6-31G(d)) програми Gaussian 09. Вказаний функціонал дозволяє коректно описувати бірадикальні структури і є достатньо економічним з точки зору витрат комп’ютерного часу, що дозволяє використовувати його для дослідження досить складних органічних сполук та реакцій. Результати та їх обговорення. Здійснене квантово-хімічне дослідження механізму реакції епоксидування терпеноїдів Гераніолу та Лимонeну надацетатною та надбензойною кислотами з використанням методу функціоналу густини (наближення UBH&HLYP/6-31G(d) програми Gaussian 09. Показано, що епоксидування Гераніолу обома пероксикислотами відбувається швидше за подвійним зв’язком С6=С7 завдяки стабілізації відповідного перехідного стану за рахунок водневого зв’язку між Гідрогеном гідроксильної групи алільної системи та атомом Оксигену пероксикислоти. Епоксидування Лимонену надацетатною та надбензойною кислотами відбувається за циклічним подвійним зв’язком і характеризується найменшим активаційним бар’єром, що узгоджується із загальновідомою експериментально встановленою регіоселективністю процесу.Висновки. Отримані результати узгоджуються з експериментальними даними, що підтверджує коректність використання наближення UBH&HLYP/6-31G(d) для вивчення регіо-хімічних особливостей епоксидування алкенів з декількома ізольованими подвійними зв’язками. National University of Pharmacy 2019-03-13 Article Article application/pdf https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.963 10.24959/ophcj.19.963 Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry; Vol. 17 No. 1(65) (2019); 42-47 Журнал органической и фармацевтической химии; Том 17 № 1(65) (2019); 42-47 Журнал органічної та фармацевтичної хімії; Том 17 № 1(65) (2019); 42-47 2518-1548 2308-8303 en https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.963/159132 Copyright (c) 2019 National University of Pharmacy https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |