求助氮掺杂的石墨的静电势结果分析问题

段家康 · 发表于 Post on 2022-12-18 01:44:59

大家好，我想向大家请教一个关于静电势的问题。我参照sob老师的文章用Multiwfn文件做了一个静电势分析。结果如下图，我对结果有点疑惑。因为石墨氮那里静电势较高。但是我觉得石墨氮除了成键的三个电子还有一对孤电子对参与了大Π键的形成。相对于原本的碳多了一个单电子。电子云密度增大、那这块静电势不应该是比其他地方更小一点吗。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-12-18 04:13:27

静电势不止是电子的贡献，还有核的贡献。所以当核电荷不同时，不能简单从电子数预测静电势结果。
首先假设氮的孤对电子没有参与共轭，那么静电势应该既不太正也不太负，因为氮的电子比碳多一个，但核电荷也比碳原子多一个，两者效应抵消了。其次再考虑孤对电子共轭问题，共轭会导致氮给出一部分电子到临近的碳的pi轨道上，所以氮附近带正电。
当然以上是只考虑共轭效应，诱导效应倾向于让氮带负电（因为N-C的sigma电子云偏向N一侧），所以说明你的例子里面共轭效应大于诱导效应。

段家康 · 发表于 Post on 2022-12-18 10:24:07

我明白了，谢谢老师

sobereva · 发表于 Post on 2022-12-18 10:44:26

凡是给出静电势着色图，必须把色彩刻度条一并给出来，否则别人都没法正确判断颜色的含义

段家康 · 发表于 Post on 2022-12-18 12:05:14

sobereva 发表于 2022-12-18 10:44
凡是给出静电势着色图，必须把色彩刻度条一并给出来，否则别人都没法正确判断颜色的含义

是我疏忽了，谢谢卢老师

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[波函数分析求助] 求助氮掺杂的石墨的静电势结果分析问题