- •Метод МО Хюккеля
- •π–электроны химически гораздо активнее, чем σ–электроны, поэтому метод Хюккеля оказывается
- •Уравнения Хартри-Фока-Рутана
- •Основные проблемы метода МО связаны с необходимостью процедуры самосогласования, включающей многократные вычисления интегралов
- •3. Недиагональные интегралы Fij разделяются на два типа.
- •Гетероатомные молекулы в методе МОХ
- •Система параметров Стрейтвизера
- •Атом
- •Значения параметров h связаны с электро- отрицательностями атомов (способностью захватывать и удерживать электроны)
- •Малеиновый
- •Домашнее задание
- •Алгоритм решения хюккелевской задачи
- •ЭТИЛЕН СС
- •Уравнение Хюккеля
- •Корреляционная диаграмма
- •АЛЛИЛ
- •Уравнение Хюккеля
- •Уравнение Хюккеля
- •Корреляционная диаграмма
- •Общие решения
- •Линейные полиены
- •Коэффициенты МО
- •Аллил
- •Домашнее задание
- •Циклические полиены (аннулены)
- •Характеристическое
- •Корреляционная диаграмма
- •Общие решения для аннуленов Орбитальные энергии
- •Циклобутадиен
- •Циклопентадиенил-анион
- •Бензол
- •Число связывающих МО всегда нечетно и его можно выразить формулой
- •Циклопропенил-катион
- •Циклопропенил-анион
- •Циклооктатетраен
- •Максимальный выигрыш в энергии наблюдается тогда, когда все связывающие МО полностью заселены, а
- •Коэффициенты МО
- •Атомные
- •Процедура преобразования к действительному базису возможна для любого аннулена
- •Бензол
- •Гетероатомные молекулы
- •Характеристическое уравнение
- •Коэффициенты МО
- •Атомно-молекулярная матрица
- •ЭТИЛЕН
- •ФОРМАЛЬДЕГИД
- •Винилхлорид
- •Корреляционная диаграмма
- •Реальная структура
- •Величина ЕRes показывает, насколько велики отклонения от предсказаний классической теории строения молекул
- •Амидная группа
- •Молекулярная диаграмма (реальная структура)
- •Реальная структура
- •Сероокись углерода
- •Молекулярная диаграмма (реальная структура)
- •Реальная структура
- •Молекулярная диаграмма (реальная структура)
- •Реальная структура
- •Задача 8.3.
- •МОЛЕКУЛЫ
- •В четных АУ нециклического типа величины Х имеют вид Хk , т.е. встречаются
- •Четные АУ
- •Для нециклических альтернантных молекул все величины Х различны между собой; все энергетические уровни
- •Альтернантные Альтернантные Неальтернантные нециклические циклические циклические
Реальная структура
О |
C |
S |
Есвязи = 2,496 β |
|
n, – сопряжение
Классическая структура
••
O C S
Есвязи = 2,236 β
Е = 2,496 β – 2,236 β = 0,260 β = ЕRes
(для винилхлорида ЕRes = 0,053 β)
|
•• |
|
|
•• |
|
|
O – С = S |
O = С – S |
|||
|
0,334 |
0,911 |
0,808 |
|
0,414 |
O |
C |
S |
O |
C |
S |
+ 0,091 |
+ 0,235 |
– 0,326 |
– 0,525 |
+ 0,415 |
+ 0,110 |
Реальная структура |
Классическая структура |
|
||||
O |
1,142 |
1,325 |
•• |
1,000 |
1,000 |
•• |
C |
S |
O |
|
C |
S |
|
– 0,434 |
+ 0,650 |
– 0,216 |
0 |
|
0 |
0 |
ЕRes = 1,034 β + 0,260 β = 1,294 β ( 84 кДж/моль)
Задача 8.3. |
|
•• |
•• |
Для молекулы типа X—CH=CH—Y
по заданным величинам поправок на гетероатомы ( h и K ) и корням характеристического уравнения вычислить:
1)матрицу коэффициентов MO (Сij)
2)электрические заряды атомов X, C1, C2, Y
3)порядки связей X–C1, C1–C2, C2–Y
4)энергию сопряжения ( ERes ) в единицах β
МОЛЕКУЛЫ
АЛЬТЕРНАНТНЫЕ |
НЕАЛЬТЕРНАНТНЫЕ |
топологический граф |
топологический граф не |
может быть раскрашен |
может быть раскрашен в |
в два цвета |
два цвета |
В четных АУ нециклического типа величины Х имеют вид Хk , т.е. встречаются только парами из
противоположных значений, а энергетические уровни расположены всегда симметрично,
относительно нулевого уровня ( );
в нечетных АУ нециклического типа величины х имеют вид 0, Хk , т.е. кроме пар из противоположных
значений имеется и нуль, а среди энергетических
уровней обязательно имеется и нулевой ( ),
соответствующий несвязывающей МО.
Четные АУ |
Нечетные АУ |
Е
ε = εk |
ε = 0, εk |
Для нециклических альтернантных молекул все величины Х различны между собой; все энергетические уровни не вырождены
Для циклических альтернантных молекул всегла имеются дважды вырожденные уровни, которые располагаются симметрично, относительно нулевого уровня
Для циклических неальтернантных молекул дважды вырожденные уровни располагаются несимметрично, относительно нулевого уровня и среди них нет уровня с (несвязывающей МО)
Для альтернантных молекул электрические заряды атомов равны нулю; такие молекулы не поляризованы и их дипольный момент равен нулю
Альтернантные Альтернантные Неальтернантные нециклические циклические циклические
Е