ADF Highlight：与Ti2C2@C78、M3N@C78、C78的Diels-Alder反应(JACS,2012; Chem. Eur. J.,2012; JACS,2008)

参考文献：

F.-F. Li, A. Rodriguez-Fortea, P. Peng, G. A. Campos Chavez, J. M. Poblet, L. Echegoyen,Electrosynthesis of a Sc3N@I-h-C-80 Methano Derivative from Trianionic Sc3N@I-h-C-80 J. Am. Chem. Soc., 134, 7480-7487 (2012).

M. Garcia-Borràs, S. Osuna, J. M. Luis, M. Swart, and M. Solà, The Exohedral Diels-Alder Reactivity of the Titanium Carbide Endohedral Metallofullerene Ti2C2@D3h-C78: Comparison with D3h-C78 and M3N@D3h-C78 (M=Sc and Y) Reactivity Chem. Eur. J., 18, 7141-7154 (2012).

S. Osuna, M. Swart, J. M. Campanera, J. M. Poblet and M. Solà, Chemical Reactivity of D3h C78 (Metallo)Fullerene: Regioselectivity Changes Induced by Sc3N Encapsulation J. Am. Chem. Soc.,130, 6206-6214 (2008).

功能化的富勒烯在非线性光学、分子磁铁等方面有重要的潜在应用。文中使用ADF的QUILD功能，来完成s-cis-butadiene与碳球中任何一个双键反应过渡态的搜索。

对比M₃N@C₇₈与C₇₈的活化能垒，发现空的富勒烯笼子火星最高，M₃N@C₇₈活性最低，区位选择性也显著不同。

自由富勒烯活化能垒12.2kcal/mol，比金属富勒烯的17.4kcal/mol低得多。

文中使用Grimme’s D3修正考虑范德华作用，对势能面的影响很大。范德华力中的色散作用倾向形成二烯与Ti₂C₂@C₇₈碰撞，从而降低50%的活化能。

关键词：过渡态搜索，色散修正DFT（GGA-D3），QUILD