از محاسبات نظریۀ تابعی چگالی برای بررسی مکانیسم کاتالیزوری مس (I) جهت تشکیل پیوندهای کربن–کربن و کربن-نیتروژن توسط هتروآرن‌ها در حضور آریل هالید و آلکیل هالید استفاده شد.محاسبات ما نشان داد مکانیسم واکنش با پروتون زدایی روی پیوند فعال (X-H (X=C,N آغاز می شود. با عبور از حالت گذار پنج عضوی و برهمکنش اتم نیتروژن هتروآرن با فلز مس، سطوح انرژی در مرحلۀ پروتون زدایی به‌طور چشمگیری پایین می‌آید. سپس با اضافه شدن آریل هالید C(sp2)-X به محصول فعال‌سازی، مکانیسم از مسیر هم‌زمان، به‌صورت واکنش افزایش اکسایشی به فلز مس پیش رفت. درحالی‌که آلکیل هالیدها C(sp3)-X مکانیسمی متفاوت از آریل هالیدها دارند و مکانیسم کلی واکنش هسته‌دوستی دومولکولی است. اما در تشکیل پیوندهای کربن–کربن مکانیسم به‌صورت هسته‌دوستی دومولکولی از طریق واکنش افزایش اکسایشی فلز مس و در تشکیل پیوندهای کربن-نیتروژن، مکانیسم هسته‌دوستی دومولکولی از طریق واکنش جفت شدن کربن-نیتروژن است. ما نشان دادیم، تغییر خصلت اسیدی در پیوند فعال (X-H (X=C,N تغییری در سرعت کلی واکنش ایجاد نمی‌کند و مرحلۀ تعیین‌کننده سرعت مرحلۀ اضافه شدن آریل یا آلکیل هالید است. همچنین مسیرهای محتمل برای تشکیل پیوندهای کربن–کربن، کربن-نیتروژن را بررسی و مسیرهایی با پایین‌ترین سطح انرژی پیشنهاد دادیم که موضوع قابل‌توجه مطالعات آزمایشگاهی، سنتز ترکیبات آلی و دارویی است. پرونده مقاله

در این پژوهش، از تئوری توابع چگالی برای بررسی مجدد مکانیسم پیشنهادشده توسط هاک و همکارانشان برای تشکیل پای پیریدینون از طریق بازسازی استیلینک آمین N اکساید کاتالیست شده توسط کمپلکس های طلا (I) استفاده شد. جفت شدن کربن-کربن که مرحله تعیین کننده سرعت است باانرژی فعال سازی بیش از 33 کیلوکالری برمول، پیشنهاد شد. چنین به نظرمی رسد که این انرژی متناقض با واقعیت باشد که درواقع این فرایند واکنش تحت شرایط بسیار ملایم (دمای 00 و زمان 1 ساعت) در حلال دی کلرومتان انجام می شود. درابتدا، پیشنهاد شد که جفت شدن کربن-کربن از طریق مکانیسمی که آن را افزایش سین(SO) نامیدیم ، اتفاق می افتد. چنانچه در مرحله جفت شدن کربن-کربن انرژی مثبت تر شود مکانیسم از طریق افزایش آنتی(BS) پیش می رود. در این پژوهش اثر لیگاندهای مختلف کاربن که معروف ترین آنها NHC لیگاند می باشدبر روی واکنش کاتالیستی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که مراحل دیگر نسبت به کاربن حساسیت نشان نمیدهند در حالیکه جفت شدن کربن-کربن میزان وابستگی قابل توجهی را نشان می دهد و همچنین لیگاند کاربن الکترون دهنده مناسبی می باشد و با توجه به انرژی بدست امده نشان میدهد این مرحله،مرحله تعیین کننده سرعت است. پرونده مقاله