Альтернантные углеводороды

Расчет энергий молекулярных орбиталей, например, по методу Хюккеля, в случае больших молекул является очень утомительным процессом, так как приходится решать обширные детерминанты. Обычно для решения больших детерминантов используют ЭВМ или размер детерминантов уменьшают, применяя методы математической теории групп. Но есть и другие пути.

Богатую информацию о молекулярных орбиталях можно получить, подсчитав число и проанализировав расположение атомов в молекуле. Как уже говорилось выше, энергия МО прямо связана с числом узлов в данной МО, т.е. с взаимным расположением положительных и отрицательных долей атомных орбиталей. Чтобы оценить относительную энергию МО, необходимо подсчитать число узлов. Например, в аллильной системе нижняя π-орбиталь не имеет узлов, следующая имеет один узел, а третья - два узла (рис. 2.9). Относительную энергию этих МО легко определить, если подсчитать и суммировать число связывающих (+) и разрыхляющих (-) взаимодействий между соседними АО. Для аллильной системы нижняя орбиталь имеет два связывающих взаимодействия, средняя не имеет ни связывающих, ни разрыхляющих взаимодействий, а верхняя орбиталь имеет два антисвязывающих взаимодействия:

Циклические сопряженные углеводороды имеют вырожденные МО (см. рис. 2.7),

Циклические сопряженные углеводороды имеют вырожденные МО (см. рис. 2.7), возникающие вследствие того, что узлы могут проходить через цикл двумя разными путями, и в результате получаются две орбитали с одинаковой суммой связывающих и несвязывающих взаимодействий. Например, бензол (см. гл. 12) имеет нижнюю связывающую орбиталь с энергией 6(+), две вырожденные связывающие МО с энергией 2(+), две вырожденные антисвязывающие МО с энергией 2(-) и верхнюю антисвязывающую МО с энергией 6(-).Расчеты молекулярных орбиталей можно еще более упростить, если рассмотреть свойства класса соединений, известного под названием альтернантные углеводороды (АУ). Альтернантные углеводороды определяются как любые плоские сопряженные углеводороды, в которых атомы углерода можно поделить на помеченные (звездочкой) и непомеченные таким образом, что два помеченных или два непомеченных атома не будут находиться по соседству друг с другом. Ниже приведены примеры альтернантных и неальтернантных углеводородов:

Неальтернантные углеводороды содержат циклы с нечетным числом атомов

Неальтернантные углеводороды содержат циклы с нечетным числом атомов углерода.

Смотрите также

Вред курения
Арабская пословица гласит: « Кури, и тебя не укусит собака, потому что ты плохо пахнешь. Кури - и тебя не ограбят, потому что ты испугаешь грабителей кашлем. Кури, и тебе не грозит старость ...

Эволюционная химия - высшая ступень развития химических знаний. Ближайшие перспективы химии
  До недавнего времени об эволюционной химии ничего не было известно. В отличие от биологов, химиков не интересовал вопрос о «происхождении видов» вещества, потому что получение любого ново ...

Высоко-молекулярные соединения
...