Альтернативный углеводород

Альтернативный углеводород — это любая сопряженная углеводородная система , которая не обладает нечетным кольцом . Для таких систем можно осуществить звездообразный процесс, в котором атомы углерода делятся на два набора: все атомы углерода в одном наборе помечены звездочкой так, что никакие два отмеченных или не отмеченных звездочкой атома не связаны друг с другом. Здесь отмеченный звездочкой набор содержит наибольшее количество атомов. ^[1] Когда это условие выполняется, секулярный определитель в приближении Хюккеля имеет более простую форму, поскольку кросс-диагональные элементы между атомами в одном наборе обязательно равны 0.

Альтернативные углеводороды демонстрируют три очень интересных свойства: ^[2]

Энергии молекулярных орбиталей для π-системы парные, то есть для орбитали энергии существует одна энергия . $E=\альфа +x\бета$ $E=\альфа -x\бета$
Коэффициенты двух парных молекулярных орбиталей одинаковы в одном и том же месте, за исключением смены знака в неотмеченном звездочкой наборе.
Заселенность или плотность электронов во всех узлах равна единице в основном состоянии , поэтому распределение π-электронов равномерно по всей молекуле.

Более того, если альтернативный углеводород содержит нечетное число атомов, то должна быть неспаренная орбиталь с нулевой энергией связи ( несвязывающая орбиталь ). ^[3] Для этой орбитали коэффициенты на атомных участках можно записать без вычислений: коэффициент на всех орбиталях, принадлежащих меньшему (неотмеченному) набору, равен 0, а сумма коэффициентов (отмеченных звездочкой) орбиталей вокруг них также должна быть равна 0. Простая алгебра позволяет назначить все коэффициенты, а затем нормализовать их . ^[2] Эта процедура позволяет предсказывать закономерности реакционной способности и может быть использована для вычисления чисел реакционной способности Дьюара для всех участков.

Ссылки

^ Орчин, Милтон (2005). Словарь и концепции органической химии . John Wiley & Sons. стр. 73–74 . ISBN 9780471680284.
^ ab Yardley Jones, Richard Arnold (1979). Физическая и механистическая органическая химия . Cambridge University Press. стр. 105–111 . ISBN 9780521295963.
^ Смит, Майкл; Марч, Джерри (2007). Продвинутая органическая химия Марча: реакции, механизмы и структура . John Wiley & Sons. стр. 69–71 . ISBN 9780471720911.

Эта статья о теоретической химии — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Эта статья по молекулярной физике – заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[1] Орчин, Милтон (2005). Словарь и концепции органической химии . John Wiley & Sons. стр. 73–74 . ISBN 9780471680284.

[Jones-2] Yardley Jones, Richard Arnold (1979). Физическая и механистическая органическая химия . Cambridge University Press. стр. 105–111 . ISBN 9780521295963.

[3] Смит, Майкл; Марч, Джерри (2007). Продвинутая органическая химия Марча: реакции, механизмы и структура . John Wiley & Sons. стр. 69–71 . ISBN 9780471720911.