HMO理论的一些粗浅理解.docx

上传人:PIYPING 文档编号:11503514 上传时间:2021-08-10 格式:DOCX 页数:3 大小:87.47KB
返回 下载 相关 举报
HMO理论的一些粗浅理解.docx_第1页
第1页 / 共3页
HMO理论的一些粗浅理解.docx_第2页
第2页 / 共3页
HMO理论的一些粗浅理解.docx_第3页
第3页 / 共3页
亲,该文档总共3页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《HMO理论的一些粗浅理解.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《HMO理论的一些粗浅理解.docx(3页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、HMO理论的一些粗浅理解休克尔分子轨道法( Hckel molecular orbital method)是用简化的近似分子轨道模型处理共轭分子中的 电子的方法,1931年由E.休克尔(E. Hckel)提出,简称HMO。这是一种最简单的分子轨道理论,在有机化学中应用得相当广泛,用以解决共轭分子的结构,探讨分子的性质和反应性能的半经验方法。HMO法的基本内容:1、承认分子轨道理论的全部内容(1)将分子中每一个电子的运动,看作是在各原子核和其余电子的平均势场中运动(即单电子近似),其单电子的空间波函数为分子轨道;(2)分子轨道采用原子轨道的线性组合,用变分法得到分子轨道和能级;(3)分子轨道内电

2、子排布符合能量最低原理、保里原理和洪特规则;组成分子轨道的原子轨道必须符合能量相近、最大重叠和对称性匹配这三个条件。2、用HMO法处理共轭分子结构的假设(1)由于电子在核和键所形成的整个分子骨架中运动,可将键和键分开处理。(2)共轭分子有相对不变的骨架,而电子的状态决定分子的性质。(3)各个碳原子上p轨道的库仑积分都相同,都等于,相邻原子轨道间的交换积分都相等,用表示,而非相邻原子轨道间的交换积分都等于零;不同原子轨道间的重叠积分为零;3、共轭烯烃久期行列式的规律全部由C组成的共轭烯烃,从分子骨架直接写久期行列式(1)画出骨架,将参与共轭的原子编号;(2)n个原子参加的共轭体系对应着n阶久期行

3、列式;(3)n阶久期行列式主对角元Aij为x,x=(-E)/ ;(4)若ij两原子以键键连,则Aij及Aji为1,其它元素均为0;(5)久期行列式沿主对角线对称;(6)对同一分子,若编号不一,其写出的久期行列式虽然不同,但求解的结果相同。休克尔分子轨道的应用:休克尔分子轨道法是量子化学近似计算方法之一,它以简便迅速著称,适宜于计算平面共轭分子中的电子结构。在分析有机共轭分子的稳定性、化学反应活性和电子光谱,及研究有机化合物结构与性能的关系等方面有着广泛应用。如应用用分子轨道理论解释1,3-丁二烯的特性:1、对键长平均化的解释:1,3-丁二烯的4个电子两个占据1,两个占据2,1、2叠加的结果则为

4、1,3-丁二烯电子云的分布,1,3-丁二烯的两端碳碳键的电子云密度较大,所以C(1)C(2)、C(3)C(4)的键长接近于双键,中间碳碳键也有电子云,但密度较小,所以C(2)C(3)的键长介于双键与单键之间,这就是1,3-丁二烯键长平均化的原因。2、对吸收光谱向长波方向移动的解释:当受紫外线照射时,乙烯分子和1,3-丁二烯分子成键轨道上的电子都会吸收能量跃迁到反键轨道上去,图6-7表明:激发乙烯分子的一个电子所需能量为-2,激发1,3-丁二烯分子的一个电子所需能量为-1.2360,比前者少。电子跃迁能与波长的关系式为E=h/,所以与乙烯相比,1,3-丁二烯的电子跃迁吸收光谱向长波方向移动。共轭

5、体系越大,电子最高占有轨道和最低空轨道之间的能差越小,吸收光谱向长波方向移动得也越多。3、对共轭体系折射率增高的解释:乙烯分子中的电子是围绕两个碳原子运动的,1,3-丁二烯的4个电子是围绕4个碳原子运动的,由于电子的运动范围扩大,所以核对电子的束缚能力减弱,电子就较易极化,这就是1,3-丁二烯的折射率较乙烯高的原因。共轭体系越大,电子的运动范围越大,折射率增高越多。4、对共轭体系稳定性的解释:化合物的稳定性与体系能量有关。体系能量越低,化合物越稳定。前面已经讲过,乙烯分子的En为2+2,而1,3-丁二烯的En为4+4.472,比孤立双烯的En多0.472(见休克尔分子轨道法),因为是负值,所以双键共轭后,体系的能量降低了。这就是共轭体系趋于稳定的原因。HMO法是个经验性的近似方法,定量结果的精确度不高,但在预测同系物的性质、分子的稳定性和化学反应性能、解释电子光谱等一系列问题上,显示出高度的概括能力,至今仍在广泛应用。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 科普知识


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1