摘要：通过密度泛函理论 (DFT) 计算，我们得到了 Cu(II) 催化和酰胺恶唑啉 (Oxa) 定向 C(sp 2 )–H 官能化反应的统一机理。所研究的七个反应（如 C–H 键乙烯基化、苯基化、三氟甲基化、胺化、炔基化和羟基化）的共同步骤是络合、N–H 和 C–H 键去质子化以及 Cu(II)/Cu(II) ® Cu(I)/Cu(III) 歧化步骤，从而生成 Cu(III) 中间体。所研究的 C–H 官能化反应由 Cu(III) 中间体引发，其机理取决于偶联伙伴的性质。对于不带酸性质子的乙烯基或苯基-Bpin（称为 I 型反应），偶联伙伴是原位生成的（通过添加阴离子）阴离子硼酸盐，它们与 Cu(III) 中间体配位并进行协同金属转移和还原消除以形成新的 CC 键。相反，对于带酸性质子的咪唑、芳香胺、末端炔烃和水（称为 II 型反应），真正的偶联伙伴是它们原位生成的去质子化衍生物，它们与铜配位并通过还原消除途径生成具有 C–Y 键（Y = C、N、O）的最终产物。C(sp 2 )–H 键三氟甲基化与 TMSCF 3 被认为是一种特殊情况，位于 I 型和 II 型反应类型之间。该反应的真正偶联伙伴是原位生成的（通过 CF 3 – 到 OH – 配体交换）CF 3 – 阴离子，它与 Cu(III) 中间体结合并发生 C–CF 3 还原消除。我们的计算与实验 KIE 研究一致，该研究已确定 C–H 键活化是所有反应的限速步骤。