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[综合交流] 为什么三线态的氧气比自旋极化单重态的氧气稳定,而丁烷双自由基单重态稳定?

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为什么三线态的氧气比自旋极化单重态的氧气稳定,而丁烷双自由基单重态稳定?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-4-28 15:43:35 | 只看该作者 Only view this author
granvia 发表于 2021-4-28 13:40
这种解释容易引起误解。得说明前提是在价键理论框架下的。在分子轨道理论框架下,分子轨道之间都是彼此正 ...

参见:http://sobereva.com/82

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发表于 Post on 2021-4-28 15:29:56 | 只看该作者 Only view this author
星斗如盘 发表于 2021-4-28 11:39
丁烷双自由基两个电子离得很远呢,参见:http://sobereva.com/82

可能有through-bond overlap的贡献
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
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发表于 Post on 2021-4-28 15:29:25 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2021-4-28 01:17
那也就是个经验规则嘛。。。。自旋极化单重态显然不符合

我的意思就是O2符合Hund规则的假设,而丁烷双自由基不符合
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
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发表于 Post on 2021-4-28 13:40:11 来自手机 | 只看该作者 Only view this author
Accelerator 发表于 2021-4-28 11:28
可以理解为三重态氧的两个单占轨道接近正交,而丁烷自由基有比较大的重叠。较大的重叠总是有利于低自旋,而 ...

这种解释容易引起误解。得说明前提是在价键理论框架下的。在分子轨道理论框架下,分子轨道之间都是彼此正交的。 由于分子轨道理论是普遍流行的理论,最好应该基于分子轨道理论来解释。 对于氧气分子,确实是Hund规则在起作用,而且两个SOMO是离域在整个分子上的。而丁烷双自由基(我不太懂这是是脱两个氢后的产物还是什么),我猜alpha和beta两个SOMO是定域的,也许顺着这个思路还给出定性解释吧?

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发表于 Post on 2021-4-28 11:44:41 | 只看该作者 Only view this author
星斗如盘 发表于 2021-4-28 11:39
丁烷双自由基两个电子离得很远呢,参见:http://sobereva.com/82

哦我理解成其他构型了。但即使离得远也不正交,K的衰减比S和J快得多,导致总是倾向于单重态。类似楼上第三张图片中的第一个模型。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-4-28 11:39:02 | 只看该作者 Only view this author
Accelerator 发表于 2021-4-28 11:28
可以理解为三重态氧的两个单占轨道接近正交,而丁烷自由基有比较大的重叠。较大的重叠总是有利于低自旋,而 ...

丁烷双自由基两个电子离得很远呢,参见:http://sobereva.com/82

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发表于 Post on 2021-4-28 11:28:34 | 只看该作者 Only view this author
可以理解为三重态氧的两个单占轨道接近正交,而丁烷自由基有比较大的重叠。较大的重叠总是有利于低自旋,而交换相反。
以下是我制作的讨论高自旋现象的PPT,供参考。





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北大-陶豫 + 5 我很赞同

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发表于 Post on 2021-4-28 01:17:33 | 只看该作者 Only view this author

那也就是个经验规则嘛。。。。自旋极化单重态显然不符合

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发表于 Post on 2021-4-28 00:32:40 | 只看该作者 Only view this author
Hund规则
Zikuan Wang
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