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Hamdi R, Ghabi A, Bouazizi S, Anouar L, Longevial JF, Sindt M, Ayachi S, Boubaker T. Kinetic and Theoretical Studies of 3,5-Dicyanothiophene Reactivity with Cyclic Secondary Amines in Water and Acetonitrile: Quantification, Correlation, and Prediction. J Phys Chem A 2025. [PMID: 39818843 DOI: 10.1021/acs.jpca.4c07795] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/19/2025]
Abstract
The kinetics of the σ-complexation reactions of 3,5-dicyanothiophene 1 with a series of cyclic secondary amines 2a-c has been studied in water and acetonitrile at 20 °C. Through the linear free energy relationship (LFER) log k = sN (N + E), the electrophilicity parameter E of 3,5-dicyanothiophene 1 has been determined and then integrated into the electrophilicity scale established by Mayr. Molecular dynamics (MD) simulations have been employed to elucidate the reversal in reactivity order between piperidine and pyrrolidine observed in water. Reactivity descriptors like the electronic chemical potential (μ) and the chemical hardness (η) for a series of thiophenes were calculated using the density functional theory (DFT) method. Satisfactory linear correlation (r2 > 0.98) between the experimental electrophilicity parameter (E) of thiophenes 1 and 5a-c and their theoretical global electrophilicity index (ω) has been observed and discussed. In addition, we explore how the E vs. ω relationship can be used to evaluate the electrophilicity parameter E values for other thiophenes that cannot directly measure.
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Affiliation(s)
- Rim Hamdi
- Laboratoire de Chimie Hétérocyclique, Produits Naturels et Réactivité (LR11SE39), Faculté des Sciences de Monastir, Université de Monastir, Avenue de l'Environnement, Monastir 5019, Tunisie
| | - Amira Ghabi
- Laboratoire de Chimie Hétérocyclique, Produits Naturels et Réactivité (LR11SE39), Faculté des Sciences de Monastir, Université de Monastir, Avenue de l'Environnement, Monastir 5019, Tunisie
| | - Salah Bouazizi
- Laboratoire des Matériaux Multifonctionnels Avancés et Applications (LR24ES04), Faculté des Sciences et Techniques de Sidi Bouzid, Université de Kairouan, Campus Universitaire, Cité Agricole─Sidi Bouzid 9100, Tunisie
| | - Laouiti Anouar
- Laboratoire de Chimie Hétérocyclique, Produits Naturels et Réactivité (LR11SE39), Faculté des Sciences de Monastir, Université de Monastir, Avenue de l'Environnement, Monastir 5019, Tunisie
| | | | - Michéle Sindt
- LCP-A2MC, Université de Lorraine, ICPM, 1 Boulevard Arago, 57070 Metz Cedex 03, France
| | - Sahbi Ayachi
- Laboratoire de Physico-chimie des Matériaux (LR01ES19), Faculté des Sciences, Université de Monastir, Avenue de l'Environnement, Monastir 5019, Tunisie
| | - Taoufik Boubaker
- Laboratoire de Chimie Hétérocyclique, Produits Naturels et Réactivité (LR11SE39), Faculté des Sciences de Monastir, Université de Monastir, Avenue de l'Environnement, Monastir 5019, Tunisie
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Solvent effect, quantification and correlation analysis of the nucleophilicities of cyclic secondary amines. CHEMICAL PAPERS 2022. [DOI: 10.1007/s11696-022-02483-8] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/03/2022]
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Rammah M, Mahdhaoui F, Ayachi S, Boubaker T. Exploring the reactivity of benzotriazole derivatives: Mayr's approach and density functional theory analysis. J Mol Struct 2022. [DOI: 10.1016/j.molstruc.2021.131310] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/24/2022]
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Amira G, Salma S, Wahiba G, Taoufik B. Nucleophilicities of para‐substituted aniline radical cations in acetonitrile: Kinetic investigation and structure–reactivity relationships. INT J CHEM KINET 2021. [DOI: 10.1002/kin.21531] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/31/2022]
Affiliation(s)
- Ghabi Amira
- Laboratoire de Chimie Hétérocyclique Produits Naturels et Réactivité (LR11ES39) Faculté des Sciences Université de Monastir Monastir Tunisia
| | - Souissi Salma
- Laboratoire de Chimie Hétérocyclique Produits Naturels et Réactivité (LR11ES39) Faculté des Sciences Université de Monastir Monastir Tunisia
| | - Gabsi Wahiba
- Chemistry Department, College of Sciences and Arts, Jouf University Algrayat Saudi Arabia
| | - Boubaker Taoufik
- Laboratoire de Chimie Hétérocyclique Produits Naturels et Réactivité (LR11ES39) Faculté des Sciences Université de Monastir Monastir Tunisia
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Rammah M, Mahdhaoui F, Gabsi W, Boubaker T. Quantification of the Electrophilic Reactivities of Benzotriazoles and Structure‐Reactivity Relationships. ChemistrySelect 2021. [DOI: 10.1002/slct.202100568] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/05/2022]
Affiliation(s)
- Mehdi Rammah
- Laboratoire C.H.P.N.R Faculté des Sciences de Monastir Université de Monastir Avenue de l'Environnement 5019 Monastir Tunisia
| | - Faouzi Mahdhaoui
- Laboratoire C.H.P.N.R Faculté des Sciences de Monastir Université de Monastir Avenue de l'Environnement 5019 Monastir Tunisia
| | - Wahiba Gabsi
- Laboratoire C.H.P.N.R Faculté des Sciences de Monastir Université de Monastir Avenue de l'Environnement 5019 Monastir Tunisia
| | - Taoufik Boubaker
- Laboratoire C.H.P.N.R Faculté des Sciences de Monastir Université de Monastir Avenue de l'Environnement 5019 Monastir Tunisia
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