本论文采用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法,分别对AuCl3催化1-(2-吲哚基)-3-炔基-1-醇和PtCl2催化1-(2-吲哚基)-2,3-丁二烯-1-醇环化合成咔唑这两个体系的反应机理进行了理论研究,在论文中详细讨论了催化剂配体和反应中生成的水分子在反应中的作用。反应机理的研究结果为实验工作者设计新的催化剂提供了理论依据。1、AuCl3催化1-(2-吲哚基)-3-炔基-1-醇合成咔唑的密度泛函研究采用密度泛函理论的B3LYP泛函对AuCl3和AgOTf催化1-(2-吲哚基)-3-炔基-1-醇的环加成反应进行了理论研究。研究结果表明,环加成和氢转移这两个过程存在于所有可能的反应路径中。计算结果显示,在催化合成咔唑方面AuCl3比AgOTf的催化效果好。更重要的是,在氢转移过程中,催化剂配体Cl-和OTf起了重要的作用,作为质子shuttle协助氢转移,大大降低反应的能垒。计算得到的结果与实验观察到的现象是一致的。由催化剂配体协助氢转移的计算结果可以看出,当催化剂配体具有亲核性时,有利于AuCl3和AgOTf催化的1-(2-吲哚基)-3-炔基-1-醇环加成反应的进行。通过对AuCl3催化1-(2-吲哚基)-3-炔基-1-醇合成咔唑机理的研究希望帮助科研工作者更好地理解反应的本质,为他们设计新的催化剂和化学反应提供理论依据。2、PtCl2催化1-(2-吲哚基)-2,3-丁二烯-1-醇合成咔唑的密度泛函研究采用密度泛函理论的B3LYP泛函对PtCl2催化1-(2-吲哚基)-2,3-丁二烯-1-醇合成咔唑的反应机理进行了理论研究。在文章中我们设计了三条可能的反应机理,得到了最优的反应机理。计算结果表明,对于金属催化1-(2-吲哚基)-2,3-丁二烯-1-醇合成咔唑这个反应来说,PtCl2是催化效率比较高的催化剂。催化剂配体Cl-和反应中生成的水分子在氢转移过程中具有重要的作用。他们都可以作为质子shuttle协助H原子从碳原子转移到羟基的氧上,降低反应的活化能。水分子协助氢转移的效果更好。我们的计算结果与实验观察到的现象是一致的。