The [3 + 2] cycloaddition reactions of -methyl-C-(2-furyl) nitrone (a) with a series of acetylene derivatives (4b), (5b), and (6b) have been studied at the B3LYP-D3/6-31G(d) computational level within the framework of Molecular Electron Density Theory. Topological analysis allows classifying the nitrone (a) as a zwitterionic (zw-) three-atom component (TAC) associated with high energy barrier. These 32CA reactions follow a one-step mechanism under kinetic control with highly asynchronous bond formation. Bonding Evolution Theory (BET) analysis indicates that no new covalent CO and CC bonds form at the transition states (TSs). Interestingly, the global electron density transfer (GEDT) between 0.08 and 0.18 e predicts low polar character of forward electron density transfer (FEDF) type with the electronic flux from the nitrone (a) to the acetylene derivatives. Electron localization function (ELF) and atom-in-molecules (AIM) topological analysis of the electron density at the TS structures characterize the non-concerted nature of these one-step zw-type 32CA reactions.

中文翻译：

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从MEDT角度揭示硝酮与乙炔衍生物的[3+2]环加成反应生成抗癌4-异恶唑啉衍生物的机理和选择性

-甲基-C-(2-呋喃基)硝酮 (a) 与一系列乙炔衍生物 (4b)、(5b) 和 (6b) 的 [3 + 2] 环加成反应已在 B3LYP-D3/ 进行了研究6-31G(d) 分子电子密度理论框架内的计算水平。拓扑分析允许将硝酮 (a) 分类为与高能垒相关的两性离子 (zw-) 三原子组分 (TAC)。这些 32CA 反应遵循动力学控制下的一步机制，具有高度异步的键形成。键合演化理论 (BET) 分析表明，在过渡态 (TS) 处没有形成新的共价 CO 和 CC 键。有趣的是，0.08 和 0.18 e 之间的全局电子密度转移 (GEDT) 预测正向电子密度转移 (FEDF) 类型的低极性特征，电子通量从硝酮 (a) 到乙炔衍生物。 TS 结构处电子密度的电子定位函数 (ELF) 和分子中原子 (AIM) 拓扑分析表征了这些一步 zw 型 32CA 反应的非协同性质。