Применение неэмпирических и полуэмпирических методов в квантово-химических расчетах. Кобзев Г.И. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

32
Анион Н
3
−
согласно расчету имеет 4 электрона, 2 из которых
расположены на двух вырожденных М.О. Согласно правилу Гунда, они
должны занимать разные (вырожденные) М.О., при этом спины электронов
должны быть параллельны. Из всего сказанного следует, что основное
состояние Н
3
−
должно быть триплетным.
2.3.7 Пентадиенильный анион
Структурная формула молекулы есть (Н
2
С- СН-СН-СН-СН
2
)
−
Схематически (без учета атомов водорода) это можно изобразить так:
С
1
•________• С
2
________ С
3
•_______• С
4
•_______• С
5
С
1
х + С
2
+ …………………… . = 0
С
1
+ С
2
х + С
3
= 0
С
2
+ С
3
х + С
4
= 0
С
3
+ С
4
х + С
5
= 0
С
4
+ С
5
х = 0
Симм: антисим.
С
1
= С
5
С
1
= -С
5
С
2
= С
4
С
2
= -С
4
С
3
= С
3
С
3
= 0
Уравнения симм. Уравнения антисимм.
С
1
х + С
2
+ ………… = 0 С
1
х + С
2
+ = 0
С
1
+ С
2
х + С
3
= 0 С
1
+ С
2
х = 0
2С
2
+ С
3
х = 0
Х
3
− 3Х = 0 Х
2
− 1 = 0
Х
1
= 0, Х
2,3
= ± 3 , Х
1,2
= ± 1
Расставляя в порядке возрастания все Х, получим:
Х
1
= − 3 , Х
2
= − 1, Х
3
= 0, Х
4
= + 1 Х
5
= + 3
Пентадиенильный анион содержит 6
π - электронов. Напомним, что в
приближении Хюккеля рассматриваются только P–электроны,
расположенные перпендикулярно плоскости молекулы. Остальные
электроны в расчете не рассматриваются. Эти 6 электронов, согласно
принципу Паули, должны занимать (в основном состоянии) три нижних по
энергии М.О. Полная энергия системы в этом случае запишется:
Е
полн
=
∑
i
n
i
· ε
i
= 2(α + 3 β) + 2(α+1β) + 1α
2.4 Альтернантные углеводороды (АУ)
Если в структурной схеме молекулы можно пометить атомы углерода
звездочками через один таким образом, чтобы по окончании процедуры не
осталось двух рядом расположенных атомов со звездочками, то углеводород
называется альтернантным.
Например: 
     Анион Н3−согласно расчету имеет 4 электрона, 2 из которых
расположены на двух вырожденных М.О. Согласно правилу Гунда, они
должны занимать разные (вырожденные) М.О., при этом спины электронов
должны быть параллельны. Из всего сказанного следует, что основное
состояние Н3− должно быть триплетным.

     2.3.7 Пентадиенильный анион

     Структурная формула молекулы есть (Н2С- СН-СН-СН-СН2)−
     Схематически (без учета атомов водорода) это можно изобразить так:
     С1 •________• С2 ________ С3 •_______• С4 •_______• С5
     С1х + С2 + …………………… . = 0
            С1 + С2х + С3             =0
                 С2 + С3х + С4        =0
                       С3 + С4х + С5 = 0
                             С4 + С5х = 0
     Симм:                                            антисим.
     С1 = С5                              С1 = -С5
     С2 = С4                              С2 = -С4
     С3 = С3                              С3 = 0
     Уравнения симм.                             Уравнения антисимм.
     С1х + С2 + ………… = 0                С1х + С2 + = 0
            С1 + С2х + С3 = 0           С1 + С2х = 0
                 2С2 + С3х = 0
       3
     Х − 3Х = 0                           Х2 − 1 = 0
     Х1 = 0, Х2,3 = ± 3 ,                 Х1,2 = ± 1
     Расставляя в порядке возрастания все Х, получим:
     Х1 = − 3 , Х2 = − 1, Х3 = 0, Х4 = + 1 Х5 = + 3
     Пентадиенильный анион содержит 6 π - электронов. Напомним, что в
приближении       Хюккеля       рассматриваются      только    P–электроны,
расположенные перпендикулярно плоскости молекулы. Остальные
электроны в расчете не рассматриваются. Эти 6 электронов, согласно
принципу Паули, должны занимать (в основном состоянии) три нижних по
энергии М.О. Полная энергия системы в этом случае запишется:
     Еполн= ∑ ni · εi = 2(α + 3 β) + 2(α+1β) + 1α
            i
     2.4 Альтернантные углеводороды (АУ)

      Если в структурной схеме молекулы можно пометить атомы углерода
звездочками через один таким образом, чтобы по окончании процедуры не
осталось двух рядом расположенных атомов со звездочками, то углеводород
называется альтернантным.
      Например:

                                                                         32

Страницы