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[波函数分析求助] pi电子以及芳香性的问题-谢谢指点。

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自己想研究一下芳香性的问题,所以有以下几个问题想咨询一下:1:Huckel规则说π电子是4n+2,什么是pai电子,我查阅了一下,说每隔π键有两个π电子,但是我看有的不是这样数的。比如说:1,4-二氢吡嗪,派电子是多少?我看小木虫有说是4,有说是8.
而且我看好搜里面这么说:
一个三键有两个π电子(三键中只有一个π键参与共轭);这个是为什么?为什么是一个共轭?
一个带正电荷的碳原子(碳正离子)没有π电子; 为什么?一个自由基碳原子(碳自由基)有一个π电子;为什么?
一个带负电子的碳原子(碳负离子)有两个π电子。为什么》?
注意只能数参与共轭的键和碳原子。 这里怎么判断是否参见了共轭?


2:芳香性大小的比较:
如下图,这三个集团有芳香性把?怎么比较芳香性的大小?谢谢指点。还一个就是元素的电负性怎么判断?


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发表于 Post on 2015-11-3 21:42:33 | 只看该作者 Only view this author
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衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算
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你图中的几个分子,算算多中心键级、NICS、环电流、ICSS,都很直观。
有多少pi电子,如果你搞不清楚,直接看看有多少占据的pi轨道就知道了。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-11-4 07:42:03 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2015-11-3 21:42
先看此文
衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算
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谢谢老师,我先仔细阅读一下您的帖子,有问题再来咨询您,谢谢。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-11-4 10:18:05 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2015-11-3 21:42
先看此文
衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算
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sob老师好,针对这三个分子,我采用HOMA个多中心键级分析,得到如下的数据

分子1(中间是O) : HOMA 是0.127812      多键级是0.055829
分子2(中间是S)  :HOMA是0.687834       多键级是0.0676500
分子3(中间是C链接两个甲基):HOMA是-1.124256   多键级是:0.012698951

老师,我有以下几个问题想讨论一下:
1:就是这个3分子的HOMA是负值,这个也是和接近1比较?所以分子3的芳香性最差?还是没有芳香性?
2:根据原子的电负性的排序:O大于S大于C,按说应该是中间是c的分子的芳香性最好是吧?之所以咱们计算出来分子3的最差,是不是因为另外加了两个甲基的原因?甲基不在这个地方起到了吸电子的作用,使电子更加的局域,所以芳香性减小?
3:如果说,我们研究的分子1,分子2,分子3不是单纯的这种子,而是作为一个新分子的一部分,如下图,我们是否可以这样单独地来讨论中间分子的芳香性?
谢谢老师的指点,

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-11-4 11:49:36 | 只看该作者 Only view this author
除此之外,在老师您的帖子中:5.2芳香稳定化能中。这个ASE过程构建一个开环的等键化学反应怎么构建?为什么苯环是这样子?我是物理的,不知道这个反应是怎么弄得?谢谢老师指点

20150610060848_52903.png (31.16 KB, 下载次数 Times of downloads: 91)

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发表于 Post on 2015-11-4 12:30:34 | 只看该作者 Only view this author
小范范1989 发表于 2015-11-4 10:18
sob老师好,针对这三个分子,我采用HOMA个多中心键级分析,得到如下的数据

分子1(中间是O) : HOMA  ...

问题1:显著的负值说明有反芳香性特征。分子3一看就是4个pi电子,明显是反芳香性。

问题2:S和O都能提供2个pi电子,但是sp3的碳一个也提供不了(都用在了形成sigma键),所以分子1、2都满足4n+2,而3是4n。

问题3:可以
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发表于 Post on 2015-11-4 12:48:55 | 只看该作者 Only view this author
小范范1989 发表于 2015-11-4 11:49
除此之外,在老师您的帖子中:5.2芳香稳定化能中。这个ASE过程构建一个开环的等键化学反应怎么构建?为什么 ...

建议你看博文里那本Lewar的书,说得详细。
苯的ASE可以构建不同反应来算,得到的数值也不同。
这是等键反应,因为前后形式上都是6个双键和3个单键。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-11-4 14:49:51 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2015-11-4 12:30
问题1:显著的负值说明有反芳香性特征。分子3一看就是4个pi电子,明显是反芳香性。

问题2:S和O都能提 ...

sob老师好,得到您的指点很高兴。我还有几个问题想了想还是不是很明白,所以还要麻烦老师指点一二:
1:您说:”S和O都能提供2个pi电子“,为什么?我只知道一个pai键能提供两个pai电子,但是这个O和S也能提供pai电子?为什么是2个?

2:通过比较分子3的HOMA我们知道分子3是反芳香性,那这个分子1,分子2,分子3还能通过多键级的方式来比较芳香性的大小吗?能说分子3的芳香性最小?

3:这个反芳香性具体是怎么个概念,直观的来看就是pai电子是4n。这个反芳香性越好,说明电子越离域?

4:对您的芳香性的帖子:2.1MO结合休克尔规则来判断,这个例子我就不太明白:下图中3个pi轨道图。这三个图示怎么看的pai轨道的个数。我是这么理解:苯环,我看成三个双键是三个单间,所以说三个双键有三个pai键,所以6个pai电子。

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本帖最后由 liyuanhe211 于 2015-11-4 15:28 编辑
小范范1989 发表于 2015-11-4 14:49
sob老师好,得到您的指点很高兴。我还有几个问题想了想还是不是很明白,所以还要麻烦老师指点一二:
1: ...

首先,是“pi”电子,不是“pai”,还拿汉语拼音写,能不能不那么土,看着就烦。以及输入法里大多都能输入π <--像这样(虽然搜狗输入法对π定义的快捷键是“pai”,但人家毕竟是针对layman的软件)

以及这些概念不清楚说明结构化学知识十分缺乏,应当随便找一本简明的结构化学书学习/复习一下(比如北大的《结构化学基础》)


O和S有P孤对,孤对电子有2个电子,与共轭的双键组成大π键。

反芳香性Sob给你的链接里一开头都介绍了,为什么不看?!

把分子中原子的原子轨道的p轨道和上面占据的电子画出来,数,就可以了。以及你难道不知道苯环里不是三个单键和三个双键?



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发表于 Post on 2015-11-4 16:14:24 | 只看该作者 Only view this author
小范范1989 发表于 2015-11-4 14:49
sob老师好,得到您的指点很高兴。我还有几个问题想了想还是不是很明白,所以还要麻烦老师指点一二:
1: ...


问题2:能
问题3:反芳香性情况下电子离域很差
问题4:你先看典型的芳香性体系苯的3个pi轨道,记住其图形,和adndp的图一对比,明显就知道这是3个离域pi轨道,类似于苯的pi共轭的电子结构。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-11-4 20:35:56 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2015-11-4 16:14
问题2:能
问题3:反芳香性情况下电子离域很差
问题4:你先看典型的芳香性体系苯的3个pi轨道,记住其 ...

谢谢sob老师的指点。学到很多。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2015-11-4 20:36:14 | 只看该作者 Only view this author
liyuanhe211 发表于 2015-11-4 15:22
首先,是“pi”电子,不是“pai”,还拿汉语拼音写,能不能不那么土,看着就烦。以及输入法里大多都能输 ...

谢谢你的指点,以后我会注意的。谢谢。
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