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求助吡咯衍生物断键过程电荷与自旋多重度如何确定

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发布时间: 2020-7-11 10:45

正文摘要:

最近再算两个结构时,在确定电荷和自旋多重度时遇到了一些问题,结构如图,左侧是原来带一个正电荷的,经过单电子转移得到一个电子,然后键断裂得到一个吡啶自由基,我想知道中间两个结构的电荷和自旋多重度如何确 ...

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一骑星尘 发表于 Post on 2020-7-13 15:56:28
喵星大佬 发表于 2020-7-13 14:37
对于这种纯有机小分子,数电荷应该是高中就教过的东西。哪怕用路易斯结构式都不会有什么问题,毕竟数电子 ...

好的,谢谢您了
喵星大佬 发表于 Post on 2020-7-13 14:37:02
本帖最后由 喵星大佬 于 2020-7-13 15:14 编辑
一骑星尘 发表于 2020-7-11 17:14
是的,我输入0 2时会报错,但前面那个结构我输入1 2会报错,0 2反而不会
您能简单讲讲怎么区分自由基阳 ...

对于这种纯有机小分子,数电荷应该是高中就教过的东西。哪怕用路易斯结构式都不会有什么问题,毕竟数电子不涉及电荷和自旋的分布。
以你这个为例,首先第一步原料吡啶鎓阳离子,带一个正电荷,没有未成对电子,输入应该为1 1。单电子转移获得一个电子之后,有一个未成对电子,但总体电荷会从+1变为0,即第一步产物在计算中应该是自由基而不是自由基阳离子,输入为0 2。下一步裂解为两个产物,如果是吡啶分子和R自由基,即未成对电子给R,则分别输入为0 1和0 2,反之未成对电子给吡啶部分,则吡啶部分多了一个电子,为自由基负离子,输入为-1 2,R部分则必须变为R阳离子,输入为1 1。
无论变为多少个部分,所有的电荷数相加应该和断裂之前相同,即无论是0+0还是-1+1都必须和前一步的0相同,而自旋的情况则稍微复杂,一般来说,对于简单体系,在最小自旋的前提下,在断裂前的结构中尽量把未成对电子配对,剩余的未成对电子只能为1或0,即自旋多重度输入为1或2。而断裂中的每个结构各自同样进行此操作,保证电荷数守恒的情况下一般是没什么问题的。然后我再吐槽一下你这个标题啊。。。。明明是吡啶衍生物,写个吡咯衍生物

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一骑星尘 发表于 Post on 2020-7-11 17:14:36
喵星大佬 发表于 2020-7-11 16:47
那吡啶也应该是自由基阳离子,否则你总电子数都多了一个

是的,我输入0 2时会报错,但前面那个结构我输入1 2会报错,0 2反而不会
您能简单讲讲怎么区分自由基阳离子和自由基的区别吗?我经常把电荷数搞错。。。
喵星大佬 发表于 Post on 2020-7-11 16:47:54
一骑星尘 发表于 2020-7-11 14:39
有两种过程一种是生成吡啶和R自由基,但R吸电性太强所以生成了R-和吡啶自由基的结构

那吡啶也应该是自由基阳离子,否则你总电子数都多了一个
一骑星尘 发表于 Post on 2020-7-11 14:39:49
喵星大佬 发表于 2020-7-11 11:27
如果不带电,无论怎么断裂总体特不带电。吡啶鎓本身带一个正电荷,SET后应该不带电,断裂后应该是吡啶和R自 ...

有两种过程一种是生成吡啶和R自由基,但R吸电性太强所以生成了R-和吡啶自由基的结构
sobereva 发表于 Post on 2020-7-11 11:32:59
如置顶的新社员必读贴和论坛首页的公告栏所示,求助帖必须在帖子标题明确体现出此帖内容是求助或提问,并反映出帖子具体内容,仔细看http://bbs.keinsci.com/thread-9348-1-1.html。我已把你的不恰当标题“电荷与自旋多重度的计算”改了,以后务必注意

量化计算设的是整个体系的电荷和自旋多重度,而不是原子或片段的
算完了之后,想了解实际单电子怎么分布,算个原子自旋布居便知:
谈谈自旋密度、自旋布居以及在Multiwfn中的绘制和计算
http://sobereva.com/353http://bbs.keinsci.com/thread-4422-1-1.html

想了解原子带电状态,算原子电荷便知,看《原子电荷计算方法的对比》(http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/abstract/abstract27818.shtml)了解相关常识,计算分析例子看Multiwfn手册4.7节

不要盲目拿人为臆测、没有体现实际电子离域特征的Lewis结构说事。
喵星大佬 发表于 Post on 2020-7-11 11:27:36
本帖最后由 喵星大佬 于 2020-7-11 11:29 编辑

如果不带电,无论怎么断裂总体特不带电。吡啶鎓本身带一个正电荷,SET后应该不带电,断裂后应该是吡啶和R自由基。不谈自选多重度,你后面两个总电荷都没设对。
再一个就是自旋或者电荷并不会只集中在一个原子上。路易斯结构式里的形式电荷和自由基只是一个表示而已。

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