評論(0

休克爾分子軌道法

標籤:分子軌道

1原理

休克爾分子軌道法( Hückel molecular orbital method)是用簡化的近似分子軌道模型處理共軛分子中的π 電子的方法,1931年由E.休克爾(E. Hückel)提出,簡稱HMO。這是一種最簡單的分子軌道理論,在有機化學中應用得相當廣泛,用以解決共軛分子的結構,探討分子的性質和反應性能的半經驗方法。
在有機化合物中,包含著一大類共軛和芳香烴分子,它們的特點是參與共軛的原子都在一個分子平面上,每個原子都有一個垂直於分子平面的p原子軌道,在這個軌道上的電子稱為π 電子。、

2分類

p原子軌道能量較高,對於分子平面是反對稱的。對這類分子,可將它們的電子分為兩類:一類是π電子,它們佔據由這些p原子軌道組成的π型分子軌道;另一類是σ 電子,佔據其他原子軌道組成的分子軌道,稱為σ 軌道,它對於分子平面是對稱的。休克爾認為,π電子和σ 電子是相互獨立的,π電子是在原子核和σ電子所形成的分子骨架上運動,π電子佔據一系列的π分子軌道ψi,它們形式上滿足單電子的
線性組合
休克爾分子軌道法
(2)式中φμ為第μ個共軛原子上的p軌道;cμi為組合係數。把式(2)代入式(1),利用變分法就可以得到分子軌道能量Ej所滿足的
矩陣元
休克爾分子軌道法

假定

休克爾進一步提出假定:各個碳原子上p軌道的庫侖積分都相同,都等於α,相鄰原子軌道間的交換積分都相等,用β表示,而非相鄰原子軌道間的交換積分都等於零;不同原子軌道間的重疊積分為零;概括起來就是:
休克爾分子軌道法
在這種近似下, 把αβ當作經驗參數,久期方程變得異常簡單,容易求解,可以得到N個π 分子軌道能量,進而可以確定各個π 分子軌道的組合係數。容易把上述近似推廣到包含雜原子的共軛體系。在HMO方法中,分子的π電子能量等於各個π電子所佔據的π分子軌道能量的加和,由此,便可以討論共軛分子的物理和化學性質的變化規律。HMO方法形式簡單,圖象清晰,容易掌握,應用廣泛,也是量子化學啟蒙和演示的好方法,連著名的分子軌道對稱守恆原理起初也建立在HMO方法的基礎上。
上一篇[HTC PD67100]    下一篇 [HTC PD42100]

相關評論

同義詞:暫無同義詞