Đang chuẩn bị liên kết để tải về tài liệu:
Giáo trình Hóa Lượng Tử - Chương 10

Phương pháp MO - Huckel và hệ electron pi không định cư. Mặc dù chỉ với một số qui tắc gần đúng, phương pháp MO-Huckel tỏ ra rất cơ hiệu quả trong việc khảo sát các hệ thơm nói riêng cũng như các hệ liên hợp nói chung và được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu, đặc biệt trong lĩnh vực nghiên cứu về lý thuyết các phản ứng hữu cơ cũng như trong lĩnh vực sinh vật học phân tử. | Chương 10 phương pháp mo - huckel và hệ electron n không định cư 10.1. Sự gần đúng electron n Khi nghiên cứu các hợp chất hữu cơ không no và đặc biệt là các hợp chất liên hợp người ta thừa nhân rằng các electron n có thể xét độc lập với các electron ơ. Đó là sự gần đúng electron n do Huckel đưa ra đầu tiên 1931 trong đó có sự giả thiết rằng bộ khung liên kết ơ của phân tử được giữ cố định không đổi đối với sự thay đổi trạng thái của electron n vì vậy có thể xét riêng rẽ các electron n. Trên cơ sơ của phương pháp MO-LCAO các obital phân tử nhiều tâm không định cư phải được thành lập từ sự tổ hợp tuyến tính các obital của nhiều nguyên tử. Xét trường hợp benzen C6H6 các quan niệm cũ cho rằng phân tử có 3 liên kết đôi xen kẽ với các liên kết đơn. Nhưng thực tế 6 liên kết này giống nhau. Theo MO phân tử C6H6 có 6 obital p có trục thẳng góc với mặt phẳng phân tử. Sự tổ hợp của 6 obital này sẽ cho 6 MO n Vj j 1- 6 Vj n E Ci Ọi Ọi i 1- 6 10.1 Việc giải phương trình 10.1 bằng phương pháp biến phân để xác định các giá trị Cị và năng lượng ứng với các MO trên là rất phức tạp. Do đó Huckel đưa ra qui tắc gần đúng gọi là qui tắc gần đúng Huckel. Các qui tắc này được đưa ra để đơn giản hoá các phép tính của phương pháp biến phân nhằm xác định các gía trị Cị. Do vậy thực chất của phương pháp Huckel là phương pháp MO được đơn giản hoá nên còn gọi là phương pháp MO - Huckel. Phương pháp Huckel chỉ nghiên cứu các electron n tức là các electron trên obital p tạo thành liên kết n. Các qui tắc gần đúng của Huckel 1. Tất cả các tích phân xen phủ Sịj f ỌịỌj dT 0 2. Tất cả các tích phân coulomb xem như bằng nhau và kí hiệu là a H f ọi H ọi d T a 3. Các tích phân trao đổi đều có thể coi là bằng nhau với các nguyên tử i và j đứng cạnh nhau và bằng không đối với các nguyên tử i và j không đứng cạnh nhau. Hy f Ọi H Ọj dT p i và j kề nhau Hy f ọi HỌj dT 0 i và j không kề nhau Với phương pháp gần đúng Huckel năng lượng của các MO được biểu diễn một cách đơn giản bằng hai đại lượng là tích phân