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How Different Are Nitrile Oxides from Nitrones in zw-type [3 + 2] Cycloaddition Reactions? A Molecular Electron Density Theory Study
Indexado
Scopus SCOPUS_ID:105001066281
DOI 10.1021/ACS.JOC.4C02966
Año 2025
Tipo

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Using the molecular electron density theory, the zw-type [3 + 2] cycloaddition (32CA) reactions of three benzonitrile oxides (BNOs) with several ethylenes, exhibiting different nucleophilic/electrophilic activation, have been studied to establish their poor reactivity. ELF topological analysis of the three BNOs reveals that the para substitution on the benzene ring does not affect the electron density distribution on the CNO frameworks. According to a DFT-based reactivity indices analysis, the nonsubstituted BNO is a moderate electrophile and a moderate nucleophile, which accounts for its poor reactivity in polar reactions. The activation energy analysis of the 32CA reactions of the nonsubstituted BNO allows us to establish that it reacts more effectively with strongly nucleophilic ethylenes than strongly electrophilic ones. Additionally, while the 32CA reactions with nucleophilic ethylenes are entirely ortho regioselective, those with electrophilic ethylenes are poor meta regioselective. A relative interacting atomic energy analysis of these 32CA reactions confirms the establishment of participation of these BNOs in zw-type 32CA reactions. The electrophilic BNO framework stabilization in 32CA reactions with supernucleophilic ethylenes is stronger than that of the ethylene framework in reactions with strong electrophilic ethylenes, which explains the higher reactivity of BNOs toward supernucleophilic ethylenes.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Organic
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Domingo, Luis R. - Avd. Tirso de Molina 20-20 - España
2 Pérez, Patricia - Universidad Nacional Andrés Bello - Chile

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work has been supported by the FONDECYT\u2500Chile through project no. 1221383. L.R.D. also acknowledges Cooperacio\u0301n Internacional (Fondecyt no. 1221383) for continuous support.

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