ГРАНИЧНЫХ ОРБИТАЛЕЙ ТЕОРИЯ


ГРАНИЧНЫХ ОРБИТАЛЕЙ ТЕОРИЯ

простейший вариант возмущений теории в методе молекулярных орбиталей. Предназначена для предсказания реакц. способности соединений. С этой целью в реагирующих молекулах рассматривают т. наз. граничные молекулярные орбитали (МО)-высшую занятую и низшую свободную (соотв. ВЗМО и НСМО). В радикалах или возбужденных молекулах роль одной из этих орбиталей или их обеих могут играть однократно занятые МО. наиб. важная характеристика граничных МО-их парциальная электронная плотность, т. е. плотность на отдельных атомах, наз. граничной электронной плотностью или индексом реакц. способности. Осн. постулат теории: р-ции легче всего протекают в случае макс. перекрывания граничных МО, к-рые, как правило, вносят наиб. вклад в энергию взаимод. реагентов. Перекрывание приводит к переносу заряда с высшей занятой орбитали донора на низшую свободную акцептора. При этом положение с наиб. граничной плотностью низшей своб. орбитали, как правило, наиб. благоприятно для нуклеоф. атаки; электроф. атака протекает преим. по положению, где граничная плотность высшей занятой орбитали наибольшая. Взаимод. с переносом заряда между высшей занятой орбиталью одного реагента и низшей свободной другого приводит к возрастанию граничной плотности в области перекрывания.

Для описания реакц. способности необходимо знать только вид граничных МО реагирующих молекул, к-рый, как правило, определяется при помощи простейших квантовохим. расчетов (см. Молекулярных орбиталей методы). Так, вид высшей занятой орбитали нафталина и низшей свободной иона нитрония, имеющих макс. плотность в соположении нафталина и на атоме N иона нитрония соотв., объясняет, почему нитрование нафталина происходит в осн. в 1119-14.jpgположение (рис. 1,а). Вид граничных МО бутадиена и этилена, имеющих одинаковую симметрию, объясняет предпочтительность супра-супраповерхностного способа их сближения (см. Вудворда-Хофмана правила )в диеновом синтезе (рис. 1,б). В р-циях N2 с> инверсией тетраэдрич. конфигурации атома С рассматривают перенос заряда с высшей занятой МО нуклеофила (донора) на низшую свободную электрофила (акцептора), представленную двухатомной разрыхляющей МО (рис. 1,в). В этом случае только атака с тыла обеспечивает достаточно благоприятное перекрывание граничных орбиталей. В случае мономолекулярных р-ций рассматриваются граничные орбитали взаимодействующих фрагментов.
1119-15.jpg

Рис. 1. Орбитальные взаимод. при нитровании нафталина (а), в диеновом синтезе (б) а также в р-ции SN2(в)>.

В ряде случаев невозможно четко выделить граничные орбитали, поскольку контролировать р-цию могут несколько (или даже целые полосы) высоколежащих занятых и низколежащих свободных МО. Так, протонирование пиридина происходит не в положение с макс. амплитудой высшей занятой 1119-16.jpgорбитали, а по неподеленной электронной паре атома N. Г. о. т. предложена К. Фукуи в 1952.

Лит.. Минкин В. И., Симкин Б. Я., Миняев P.M., Квантовая химия органических соединений. Механизмы реакций, М., 1986; Fukui К., "Science", 1982, v. 218, № 4574, р. 747-54. М. Е. Клецкий.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Смотреть что такое "ГРАНИЧНЫХ ОРБИТАЛЕЙ ТЕОРИЯ" в других словарях:

  • ГРАНИЧНЫХ ОРБИТАЛЕЙ ТЕОРИЯ — квантово хим. теория, позволяющая предсказывать реакц. способность хим. соед. С этой целью в реагирующих молекулах рассматривают т. н. граничные орбитали высшую занятую и низшую свободную; хим. реакции легче всего протекают в случае макс,… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Теория граничных орбиталей — квантохимическая теория реакционной способности, основанная на простейшем варианте теории возмущений в методе молекулярных орбиталей, в котором при анализе взаимодействия молекул учитывается только взаимодействие граничных молекулярных орбиталей… …   Википедия

  • МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ МЕТОДЫ — приближенные квантовохим. методы расчета волновых ф ций, энерге тич. уровней и св в молекул. Основаны на том, что для каждого из электронных состояний молекулы как многоэлектронной системы полная волновая ф ция составляется из произведений… …   Химическая энциклопедия

  • РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ — характеристика относительной хим. активности молекул, атомов, ионов, радикалов. Для количеств. оценки Р. с. рассматривают реакционные серии, т. е. ряды однотипных р ций, проводимых в одинаковых условиях, напр.: (стандартная р ция) где Х общая… …   Химическая энциклопедия

  • Фукуи, Кэнъити — Кэнъити Фукуи 福井 謙一 220 Дата рождения: 4 октября 1918(1918 10 04) Место рождения: город Нара (Япония) …   Википедия

  • ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ — наука, изучающая соединения углерода с др. элементами (органические соединения), а также законы их превращений. Назв. О. х. возникло на ранней стадии развития науки, когда предмет изучения ограничивался соед. углерода растит, и животного… …   Химическая энциклопедия

  • КЛАСТЕРЫ — (от англ, cluster, букв. пучок, рой, скопление), группы близко расположенных, тесно связанных друг с другом атомов, молекул, ионов, иногда ультрадисперсные частицы. На стыке ряда областей науки (неорг. и элементо орг. химии, катализа, коллоидной… …   Химическая энциклопедия

  • ВУДВОРДА-ХОФМАНА ПРАВИЛА — предсказывают стереохим. направление и предпочтительные условия согласованных перициклич. р ций, т. е. р ций, протекающих без участия промежут. продуктов (см. Перициклические реакции). Для них справедлив сформулированный Р. Вудвордом и Р.… …   Химическая энциклопедия

  • ЦВЕТНОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ — зависимость цвета орг. соед. от их строения. В статье рассмотрены основные положения электронной теории цветности. Ощущение цвета возникает в результате воздействия на зрительный нерв электромагн. излучения с частотами v в пределах 3,8 х 10|4 7,6 …   Химическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.