ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распределение зарядов в анионе бензила из "Квантовая органическая химия" Химику-органику, занимающемуся синтезом, полезно научиться производить несложные расчеты методом МО, не требующие больших затрат времени. На примере аниона бензила мы покажем, каким образом выполняются такие расчеты в некоторых случаях. [c.20] Прежде всего введем необходимые в дальнейшем определения и правила. Молекулы углеводородов можно разделить на две группы альтернантные и неальтернантные. Альтернантными называются циклические углеводороды с четным числом ненасыщенных атомов углерода, например бензол, нафталин, антрацен. Углеводороды, содержащие цикл с нечетным числом атомов углерода, называются неальтернантными. Различие между обеими группами легко понять, если отметить атомы углерода через один звездочкой (см. рис. 10). Это возможно для молекулы нафталина (альтернантный углеводород) и невозможно. для фульвена (неальтернантный углеводород). [c.20] Обратимся теперь к нащему примеру с анионом бензила. Нейтральный радикал бензил является альтернантным, и, таким образом, семь я-электронов равномерно распределены между всеми семью атомами углерода. При образовании отрицательного иона бензила из нейтрального радикала дополнительный электрон поступает на его высший занятый уровень (рис. 11). Будем считать, что появление восьмого электрона не влияет на распределение остальных семи я-электронов. Такое предположение значительно упрощает решение задачи, поскольку в этом случае достаточно рассмотреть распределение только одного—дополнительного — электрона, находящегося на высшей занятой молекулярной орбитали, так называемой несвязывающей МО. Мы можем использовать некоторые свойства этой несвязывающей МО (см. разделы 6-2 и 6-5). [c.21] Таким образом, все коэффициенты в уравнении (14) определены. [c.23] До сих пор мы не рассматривали коэффициенты при других АО. Однако на основании вышеупомянутого правила мы знаем, что остальные семь электронов распределены равномерно между всеми семью атомами углерода. Имея это в виду, мы можем заключить, что истинное распределение всех л -электронов можно оценить непосредственно по коэффициентам уравнения (16). Полные я-элек-тронные плотности, вычисленные таким путем, приведены на рис. 12. [c.23] Основные результаты расчетов методом МО выражаются с помощью молекулярных диаграмм, на которых указываются я-электронная плотность, порядок я-связи и индекс свободной валентности. Эти данные позволяют судить о существенных свойствах молекул. Например, зная распределение я-электронов, можно оценить величину дипольного момента, возникающего за счет я-электронов. Межатомные расстояния можно определить по порядку я-связей. Кроме того, часто удается предсказать поведение молекулы и ее частей по отношению к данному реагенту. В реакциях гетеролитического замещения существенную роль играет величина я-электронной плотности, тогда как для гомолитической реакции важным параметром является индекс свободной валентности. [c.23] На примере аниона бензила описан весьма простой способ определения этих коэффициентов. [c.23] Вернуться к основной статье