Abstract
Organokatalyse er et viktig og relativt nytt felt innen organisk syntetisk kjemi. Denne formen for syntese krever katalysatorer med ønsket effekt på selektivitet og reaksjonshastighet. Man ønsker å vite noe om disse effektene før man lager katalysatorene og gjør syntesene, og det vil derfor være nyttig å studere hvor godt enkle, lite krevende modellberegninger kan beskrive de aktuelle reaksjonene.
Det er gjort modellberegninger med B3LYP og MP2, begge med basissettet 6-31G(d), av 1,4-addisjon av nitrometan til α,β-umettede aldehyder uten katalyse, med syrekatalyse og med iminium-katalyse. Resultatene viser at syre/iminium-katalyse øker reaktiviteten kraftig.
Det er gjort beregninger på flere iminiumkatalyserte reaksjoner med forskjellige metylsubstitusjoner. Konklusjonen er at β-metyl-substitasjon øker energiene for alle intermediatene i reaksjonene. β-metyl-substitasjon forårsaker også større økning i energien enn N-metyl-substitusjon og metyl-substitusjon på iminium-karbonet.
Undersøkelser er også gjort av B3LYP og MP2 i forhold til CCSD(T) (med større basissett) når det gjelder svake interaksjoner (van der Waals-interaksjoner, π-π-interaksjoner og hydrogenbindinger) for å se hvor godt de enklere metodene plukker opp disse. Det viste seg at B3LYP og MP2 ga resultater som ikke avvek veldig mye fra CCSD(T).
I denne oppgaven var det også opprinnelig meningen å gjøre modellberegninger på reaksjoner med asymmetriske katalysatorer for å sammenligne enantiomert overskudd for modellberegningene av kjente reaksjoner med de eksperimentelle resultatene. Og å videre se på noen ukjente reaksjoner som senere kunne ha vært testet eksperimentelt. Men p.g.a tidsmangel ble ikke dette mulig.