A reparametrization of the CNDO method I. Hydrocarbons

The empirical evaluation of the core matrix elements in the CNDO method is modified and the parameters are adjusted to give optimal values for heats of atomization, bond lengths, bond angles and force constants.

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Zusammenfassung Die empirischen Ansätze der CNDO-Methode für die Core-Matrixelemente werden modifiziert und die Parameter abgeändert, um möglichst gute Werte für Bildungswärmen aus den Atomen, Bindungslängen, Valenzwinkel und Kraftkonstanten zu erhalten.

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Resumé L'évaluation empirique des éléments de matrice de coeur dams la méthode CNDO et les paramèters sont modifiés en vue de dormer des valeurs optimaux pour les énergies d'atomisation, les distances interatomiques, les angles de valence et les constants de force.

     

Constrained variations for diatomic forces and force constants

The results of earlier studies of diatomic forces and force constants are used to formulate force constraints. It is proposed that such constrained variations should improve force constant calculations.

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Zusammenfassung Mittels früherer Ergebnisse für Bindungskräfte bei zweiatomigen Molekülen werden Neben-bedingungen für die Wellenfunktion formuliert. Es ist anzunehmen, da\ dies zu einer Verbesserung der Berechnung für die entsprechenden Kraftkonstanten führt.

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Résumé Les résultats d'études antérieures des forces et des constantes de force diatomiques sont utilisés pour formuler des contraintes de force. De telles variations contraintes devraient améliorer les calculs de constante de force.

     

Extended Hückel method: Calculation of the ethylene force field

All quadratic force constants of the ethylene molecule have been calculated using extended Hückel method with Hofmann's parameterization. Good agreement with the experimental values obtained for force constants of the deformation modes and a poor one for stretching modes is discussed together with the potentialities of this method for molecular shape, bond length and force constant predictions.

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Zusammenfassung Alle quadratischen Kraftkonstanten des Äthylenmoleküls wurden unter Benutzung der erweiterten Hückelmethode mittels der Parametrisierung nach Hoffmann berechnet. Die gute Übereinstimmung mit den experimentellen Werten, die für die Kraftkonstanten der Deformationschwingungen erhalten wurde sowie die schlechte für Streckschwingungen und die Möglichkeiten, mittels dieser Methode die Molekülform, die Bindungslängen und die Kraftkonstanten vorauszusagen, werden diskutiert.

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Résumé Toutes les constantes de force quadratiques d'ethyléne ont été calculées en utilisant la méthode de Hückel étendue avec la parameterisation d'aprés Hoffmann. Un bon accord avec l'expérience a été obtenu pour les constantes de force des modes de déformation tandis que pour les constantes des modes de valences l'accord fut mauvais. Les resultats sont discutés ainsi que l'applicabilité de la methode pour prediction de la geometrie moléculaire et de constantes de force.

     

Self-consistent perturbation theory for conjugated molecules

Self-consistent bond polarizabilities are defined and computed for butadiene, benzene, naphthalene and anthracene. A self-consistent derivation of the bond order-bond length relationship is given and self-consistent formulae for force constants are obtained. Theoretical bond lengths for butadiene, naphthalene and anthracene are calculated in two ways; firstly by using the same values of _rs and _rs for all bonds and secondly by allowing these to vary with bond length. The agreement with experiment is very satisfactory although in some respects the first set of results is to be preferred. Force constants for ethylene and benzene are found which have the correct orders of magnitude although the detailed agreement is not always very good and the interaction force constant between meta bonds in benzene is predicted to have the wrong sign.

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Zusammenfassung Des polarisabilités de liaison self-consistantes sont définies et calculées pour le butadiène, le benzène, le naphtalène et l' anthracène. Une dérivation self-consistante de la relation entre l'indice de liaison et la longueur de liaison est obtenue, ainsi que des formules self-consistantes pour les constantes de force. Les longueurs théoriques des liaisons pour le butadiène, le naphtalène et l'anthracène sont calculées de deux manières: tout d'abord en utilisant les mêmes valeurs de _rs et _rs pour toutes les liaisons, puis en les faisant varier avec la longueur de la liaison. L'accord avec l'expérience est très satisfaisant, quoique, d'un certain point de vue, le premier groupe de résultats doit être préféré à l'autre. Les constantes de force calculées pour l'éthylène et le benzène ont un ordre de grandeur correct quoique dans le détail l'accord ne soit pas toujours très bon et que la constante de force d'interaction entre liaisons en méta du benzène soit obtenue avec le signe contraire.

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Résumé Es werden selbstkonsistente Bindungspolarisierbarkeiten definiert und für Butadiene, Benzol, Naphthalin und Anthrazen berechnet. Ebenso wird in diesem Rahmen eine Ableitung für eine Beziehung zwischen Bindungsordnung und Bindungslänge sowie ein Ausdruck für die Kraftkonstanten angegeben. Die Bindungslängen werden auf zwei Wegen berechnet: einerseits mit gleichen _rs und _rs für alle Bindungen und andererseits mit Werten, die von der Bindungslänge abhängen. Letztere ergeben sich in befriedigender Weise, während bei den Kraftkonstanten in bezug auf Einzelheiten Abweichungen zu verzeichnen sind.

     

p-character and the polarizability of molecular hydrogen

The polarizability of molecular hydrogen has been calculated over a range of internuclear separations by Hartree-Fock perturbation theory, both coupled and uncoupled, using Gaussian functions as basis set. It is shown that a relatively simple function having the proper admixture of s and p character can yield polarizabilities comparable in accuracy with those obtained from highly sophisticated wave-functions.

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Zusammenfassung Die Polarisierbarkeit des Wasserstoffmoleküls wurde für einen Bereich von Kernabständen mit Hilfe der gekoppelten als auch der entkoppelten Hartree-Fock-Störungstheorie mit einer Basis von Gauss-Funktionen berechnet. Es wird gezeigt, daß eine relativ einfache Funktion mit der geeigneten Beimischung von s- und p-Charakter Polarisierbarkeiten ergibt, deren Genauigkeit solchen aus Rechnungen mit sehr komplizierten Wellenfunktionen vergleichbar ist.

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Résumé Calcul de la polarisabilité de l'hydrogène moléculaire pour un éventail de distances internucléaires par la théorie des perturbations Hartree-Fock, couplée et non couplée, dans une base de fonctions gaussiennes. Une fonction relativement simple présentant un mélange convenable de caractère s et p fournit des polarisabilités, comparables au point de vue précision avec celles obtenues à partir de fonctions d'ondes très élaborées.

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Supported by the National Science Foundation; Grant No. GP-8359.     

Absolutberechnung der Normalfrequenzen des Hydrogendifluoridions

Zusammenfassung Mit Hilfe eines einfachen quantenmechanischen Näherungsansatzes wird versucht, Bindungsabstände und Normalfrequenzen des Hydrogendifluoridions sowie des entsprechenden deuterierten Ions zu berechnen. Hierbei wird die Elektronenwechselwirkung der beiden Fluoridionen untereinander durch einen der Statistik entlehnten Ausdruck berücksichtigt. Die Methode liefert für die Abstände gute, für die Normalfrequenzen durchaus befriedigende Ergebnisse.

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On the basis of a quantum mechanical treatment the bond distances and the normal frequences of the hydrogen difluoride ion and its deuterated analogue are calculated. The electronic interaction of the two fluoride ions is approximated by a statistical calculation. The results are in fairly good agreement with the experimental values.

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Résumé Sur la base d'un traitement quantique simple, le calcul des distances de liaison et des fréquences normales est tenté pour l'ion de bifluorure d'hydrogène et son analogue deutéré. L'intéraction électronique des deux ions fluorures est approximée au moyen d'un calcul statistique. Les résultats sont en très bon accord avec les valeurs expérimentales.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die Gewährung eines Stipendiums an Karl Hensen.     

Electric and magnetic properties of LiH molecule according to Hartree-Fock perturbation theory

Applying perturbative techniques to Hartree-Fock (HF) equations for the LiH molecule in the presence of external electric and magnetic fields, first order corrections to the molecular orbitals in the fields have been obtained, solving coupled HF equations. The calculated observables, i.e. electric dipole polarizability and hyperpolarizability, magnetic susceptibility, and magnetic shielding constants for the Li and H nuclei, are compared with other calculations and, when possible, with experimental data. The problem of gauge-invariance of the calculated results is examined in some detail for magnetic observables.

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Zusammenfassung Auf die Hartree-Fock (HF)-Gleichung des LiH-Moleküls in Gegenwart von äußeren elektrischen und magnetischen Feldern wurden störungstheoretische Verfahren angewendet und es wurden Korrekturen 1. Ordnung zu den Molekülorbitalen durch die Lösung gekoppelter HF-Gleichungen berechnet. Die berechneten Observablen, nämlich die elektrische Dipol-Polarisierbarkeit und Hyperpolarisierbarkeit, magnetische Susceptibilität und magnetische Abschirmkonstanten für den Lisowie den H-Kern, werden mit Werten aus anderen Berechnungen sowie, wenn möglich, mit experimentellen Daten verglichen. Das Problem der Invarianz der berechneten Ergebnisse gegenüber der Wahl des Bezugssystems wird für die magnetischen Observablen untersucht.

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Résumé Par application de techniques de perturbation aux équations de Hartree-Fock pour la molécule LiH en présence de champs électrique et magnétique externes, on obtient les corrections du premier ordre pour les orbitales moléculaires dans ces champs comme solutions d'équations HF couplées. Les observables calculées (polarisabilité et hyperpolarisabilité dipolaires électriques, susceptibilité magnétique, constante d'écran magnétique pour les noyaux Li et H) sont comparées à d'autres valeurs théoriques et si possible aux valeurs expérimentales. Le problème de l'invariance de jauge des résultats calculés est étudié avec détail pour les observables magnétiques.

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This work was performed with the financial support of the Consiglio Nazionale delle Ricerche through the Laboratorio di Chimica Quantistica ed Energetica Molecolare-Pisa.     

The potential surfaces for the addition reactions of π-systems

A semi-empirical MO method is used to calculate potential energy surfaces for the addition reaction of methyl radical with ethylene and butadiene and the Diels-Alder reaction (ethylene + butadiene). The heights of the potential barriers found agree well with the experimental activation energy values. The reaction model involves explicit consideration of the hybridization changes of the reaction centre and the changes of the intermolecular bond lengths. Using Diels-Alder reaction as an example a significance of the proper choice of basic hybride AO's is examined in detail. It is stressed that the reaction model is to be chosen accurate enough when complex organic systems are studied with the great number of internal nuclear degrees of freedom.

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Zusammenfassung Zur Berechnung von Potentialhyperflächen für die Anlagerung von Methylradikalen an Äthylen und Butadien und für die Diels-Alder-Reaktion wird ein semiempirisches MO-Verfahren angegeben. Die gefundenen Potentialschwellen stimmen gut mit den experimentellen Aktivierungsenergien überein. Das Modell berücksichtigt explizit die Änderung der Hybridisierung an den Reaktionszentren und die der Bindungslängen. Der Einfluß der Basiswahl wird im Fall der Diels-Alder-Reaktion untersucht. Dabei ergibt sich, daß das Verfahren auch ausreichend genau ist für die Behandlung von Systemen mit mehr Freiheitsgraden.

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Résumé Une méthode d'O.M. semi-empirique est utilisée pour calculer les surfaces d'énergie potentielle pour la réaction d'addition du radical méthyle à l'éthylène et au butadiene ainsi que pour la réaction de Diels-Alder (éthylène + butadiène). Les hauteurs des barrières de potentiel obtenues sont en bon accord avec les valeurs expérimentales des énergies d'activation. Le modèle de la réaction contient explicitement les variations d'hybridation sur le centre réactif et les variations des longueurs de liaison intermoléculaires. En prenant la réaction de Diels-Alder comme exemple la signification d'un choix approprié des orbitales atomiques hydrides est examiné en détail. Les approximations de la méthode de calcul sont discutées. On souligne que le modèle de la réaction doit être choisi avec suffisamment de précision lorsque l'on étudie des systèmes organiques complexes avec un grand nombre de degrés de liberté nucléaire internes.

     

A correlation of the refractive index to the melting point and molecular weight of some organic compounds

Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Kristallbau, Form und Anordnung der Moleküle einerseits, Refraktion und Doppelbrechung anderseits werden unter Hinweis auf die einschlägige Literatur kurz besprochen. Kristalloptische Messungen können Auskunft über die Anordnung von Molekülen bekannter Struktur im Kristall geben und sie sind wertvoll für das Studium der Molekülorientierung in Fasern, Kunststoffen, Kautschuk, Proteinen und bei der Muskelkontraktion. Kenntnis des kristalloptischen Verhaltens erleichtert ferner die Untersuchung der Kristallstruktur mit Röntgenstrahlen.

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Résumé D'une part, les relations entre la structure cristalline, la forme et l'arrangement des molécules, d'autre part, la réfraction et la biréfringence, sont brièvement passés en revue avec une allusion à la littérature correspondante. Les mesures cristallo-optiques peuvent donner des renseignements sur l'arrangement des molécules de structure connue dans le cristal et elles sont précieuses pour l'étude de l'orientation des molécules dans les fibres, les matières artificielles, le caoutchouc, les protéines et pour l'étude de la contraction musculaire. La connaissance des propriétés cristallo-optiques simplifie en outre la recherche de la structure cristalline avec les rayons X.

     

A new approach to the molecular orbital theory of bonding

The Moffitt atoms in Molecules approach [8] and the Mulliken approximation [11] to two-centre integrals have been applied to M. O. Theory to give a simple equation for the energy of a diatomic molecule in terms of atomic spectral parameters and nuclear attraction integrals.The equation has been used to calculate the potential energy curves of 24 electronic states of the diatomic hydrides of second row elements and 24 states of the corresponding iso-electronic singly charged positive molecular ions. The agreement between the calculated and experimental values of the energies, the equilibrium internuclear separations, the force constants and the dipole moments is satisfactory.

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Zusammenfassung Die Moffittsche Näherung der Atome in Molekülen [8] und die Mullikensche Näherung für Zweizentrenintegrale [11] wurden auf die MO-Theorie angewandt, um eine einfache Gleichung für die Energie eines zweiatomigen Moleküls mit Termen aus atomaren Spektralparametern sowie Kernwechselwirkungsintegralen zu erhalten.Diese Gleichung wurde benutzt, um Potentialkurven für 24 elektronische Zustände zweiatomarer Hydride von Elementen der zweiten Hauptreihe zu berechnen sowie 24 Zustände der korrespondierenden isoelektronischen, positiv einfach geladenen Ionenmoleküle zu bestimmen. Die Übereinstimmung zwischen berechneten und experimentellen Werten der Energie, der Gleichgewichtsabstände, der Kraftkonstanten und der Dipolmomente ist befriedigend.

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Résumé L'approximation de Moffitt «atomes en molécules» [8] et l'approximation de Mulliken pour les intégrales bicentriques [11] sont utilisées dans la méthode des O. M. pour obtenir une équation simple pour l'énergie d'une molécule diatomique, contenant des termes en fonction de données de spectroscopie atomique et des intégrales d'attraction nucléaire.Cette équation est utilisée pour l'évaluation des courbes d'énergie potentielle pour 24 états électroniques des hydrures diatomiques des éléments de la deuxième période et de 24 états des mono-cations moléculaires correspondants isoélectroniques. L'agrément est satisfaisant entre les résultats calculés et les données expérimentales de l'énergie, des distances internucléaires d'équilibre, des constantes de force et des moments dipolaires.

     

Zur Lage,Intensität und Polarisation der Elektronenübergänge im Stilben

Zusammenfassung Mit Hilfe des verzweigten Elektronengasmodells werden für Stilben die Elektronenübergänge, ihre Polarisation und die zugehörigen Oszillatorenstärken berechnet. Die Ergebnisse bestärken die Annahme, daß die langwellige Bande des Stilbenspektrums durch die Überlagerung zweier Banden unterschiedlicher Intensität zu erklären ist. Die berechneten Oszillatorenstärken stimmen mit den experimentellen Werten gut überein, was besonders für die trans- und cis-Konfiguration gilt. Die theoretisch gefolgerte Polarisation des Elektronenüberganges der langwelligen Bande in der Längsrichtung des Moleküls steht in Einklang mit experimentellen Befunden.

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The electron transitions in the stilbene molecule, their polarizations and oscillator-strenghts are calculated by means of the electron-gas model with ramification. The results confirm the supposition, that the first band of the stilbene-spectrum is a superposition of two bands of different intensity. The calculated oscillator-strengths agree well with the experimental values, especially for the trans- and cis-configuration. The theoretical polarization of the first electron transition in the long axis of the molecule agrees with the experimental results.

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Résumé A l'aide du modèle du gaz électronique ramifié les transitions électroniques, leurs polarisations et leurs forces oscillatrices sont calculées pour le stilbène. Les résultats confirment la supposition, que la première bande d'absorption est à expliquer par une superposition de deux bandes à intensités différentes. Les forces oscillatrices calculées sont en bon accord avec les valeurs expérimentales, spécialement pour les configurations trans et cis. La polarisation théorique de la première bande d'absorption s'accorde bien avec les résultats expérimentals.

     

Semi-empirical calculations on methyl substituted aromatics

The C-H and C-C types of hyperconjugation model calculated by the PPP VE SCF ASMO CI method are presented for toluene, t-butylbenzene, anilinium ion, and N-trimethyl anilinium ion. In addition a calculation was made for the anilinium ion, treating it as a perturbed toluene molecule and deriving the perturbation from potentials calculated from single center wavefunctions for CH₄ and NH₄ ⁺. The spectroscopic results of these calculations are in good agreement with experiment. However, it is concluded that for electrophilic reactions the experimental reactivities of the anilinium ion and the N-trimethyl anilinium ion should be explained not by the reactivity indices but rather by the external influences of the approaching electrophile.

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Zusammenfassung Die C-H- und C-C-Hyperkonjugation wurde mit Hilfe der PPP VE SCF ASMO CI Methode für Toluol, t-Butylbenzol, das Anilinium- und N-Trimethylaniliniumion berechnet. Außerdem wurde eine Rechnung für das Aniliniumion als gestörtes Toluol durchgeführt, wobei die Störung von Potentialen hergeleitet wurde, die von Einzentrum-Wellenfunktionen für CH₄ und NH₄ ⁺ erhalten worden waren. Die spektroskopischen Resultate dieser Berechnungen befinden sich in guter Übereinstimmung mit dem Experiment. Andererseits ergibt sich, daß für elektrophile Reaktionen die experimentellen Reaktivitäten des Anilinium- und des N-Trimethylaniliniumions nicht durch die Reaktivitätsindizes, sondern durch äußere Einflüsse des sich annähernden Agens erklärt werden sollten.

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Résumé Les modèles d'hyperconjugaison de type C-H et C-C sont calculés par la méthode PPP VE SCF ASMO CI pour le toluène, le t-butylbenzène, l'ion anilinium et l'ion N-triméthyl anilinium. De plus, un calcul de l'ion anilinium a été effectué en le considérant comme une molécule de toluène perturbée où la perturbation est obtenue à partir de fonctions d'onde monocentriques de CH₄ et NH ₄ ⁺ . Ces calculs fournissent des résultats spectraux en accord avec l'expérience. Cependant, pour les réactions électrophiles, il semble que les réactivités expérimentales de l'ion anilinium et de l'ion N-triméthyl anilinium ne doivent pas être expliquées à l'aide des indices de réactivité mais plutôt par les influences externes des réactifs électrophiles.

     

Studies of delocalized electron bonding

A calculation of the ethane barrier is made using a six-electron model in which all single exchange interactions are included. A barrier of 0.6 Kcal. per mole favoring the staggered configuration is calculated. The wave function is used to calculate the NMR proton spin-spin coupling constants, which are found to be at variance with the experimental values. The factors which influence these calculated results are discussed.

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Zusammenfassung Die Potentialschwelle für die innere Rotation des Äthans wird mit einem Sechselektronen-modell unter Einschluß aller Austauschintegrale berechnet. Man erhält eine Schwelle von 0,6 kcal/Mol zugunsten der trans-Konfiguration. Die mit der Eigenfunktion berechneten magnetischen Spin-Spin-Kopplungskonstanten der Protonen weichen von den experimentellen Werten ab. Die die berechneten Werte beeinflussenden Faktoren werden diskutiert.

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Résumé La barrière de potentiel de la rotation intramoléculaire de léthane est calculée à l'aide d'un modèle à 6 électrons et tenant compte de toutes les interactions d'échange. On la calcule à 0,6 kcal/mole en faveur de la configuration trans. Avec la fonction d'onde sont calculées les constantes de couplage magnétique des spins protoniques; elles sont en désaccord avec les valeurs expérimentales. Les facteurs influençant ces résultats sont discutés.

     

Molecular orbital study of hyperfine splitting constants in ethyl and cyclohexadienyl radicals

Hyperconjugated models are used for a m.o. calculation of proton h.f.s. constants in Ethyl and Cyclohexadienyl radicals. A slightly modified Pariser-Parr-Pople SCF method is employed including extensive configuration interaction. The calculated spin densities for the hyperconjugated protons are in good agreement with experiment.

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Zusammenfassung Zur Berechnung von Protonenhyperfeinstrukturkonstanten von Äthyl- und Cyclohexadienyl-Radikalen werden Modelle mit Hyperkonjugation verwendet. Die Rechnung gründet sich auf eine leicht modifizierte Pariser-Parr-Pople-Methode einschließlich ausgedehnter Konfigurationswechselwirkung. Die berechneten Spin-Dichten für die hyperkonjugierten Protonen stimmen mit experimentell ermittelten Werten gut überein.

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Résumé Des modèles tenant compte à la hyperconjugaison sont usés pour le calcul des constantes de structure hyperfine protonique des radicaux éthyl et Cyclohexadiényl. Le calcul se base sur une méthode Pariser-Parr-Pople un peu modifiée et comprenant une interaction de configurations extensive. Les densités de spin calculées pour les protons hyperconjugués sont en bon accord avec des valeurs expérimentales.

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We thank the Italian National Research Council (Chemistry Committee, Research Group IV) for financial support. One of us (P.L.N.) thanks Sicedison S.p.A. for a grant.     

Physical properties of many-electron atomic systems evaluated from analytical Hartree-Fock functions

Numerical values are presented for the electric field gradients (q) and nuclear quadrupole coupling constants (eqQ) for a series of neutral atoms and their positive and negative ions. The angular dependence of the field gradient integrals is tabulated for configurations involving equivalent p and d electrons, for LS-coupling and central-force-field functions (e.g., Hartree-Fock functions).

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Zusammenfassung Für eine Reihe neutraler Atome und ihre positiven und negativen Ionen werden Zahlenwerte für die elektrischen Feldgradienten (q) und die Kernquadrupolkopplungskonstanten (eqQ) berechnet. Für Konfigurationen, die gleichwertige p- und d-Elektronen enthalten, wird für LS-Kopplung und Zentralkraftfeldfunktionen (z. B. Hartree-Fock-Funktionen) die Winkelabhängigkeit der Feldgradientenintegrale in Tabellenform angegeben.

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Résumé On présente les valeurs numériques pour les gradients de champ (q) et les constantes de couplage quadrupolaire (eqQ) pour des atomes neutres et leurs ions positives et négatives. On a calculé les valeurs des intégrales qui donnent la dependence angulaire du gradient de champ pour des configurations avec des électrons p et d équivalents, pour le couplage LS et fonctions de champ central (par exemple, fonctions de Hartree-Fock).

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This work has been supported in part by the National Research Council of Canada.     

Schwingungsfrequenzen komplex gebundener Oxalatanionen

Zusammenfassung Die Änderungen, die die Schwingungsfrequenzen von Oxalatanionen beim Einbau in Komplexe erfahren, werden berechnet, wobei die Kraftkonstanten des Urey-Bradley-Potentials als Justierungsparameter verwendet werden. Es zeigt sich dann, daß sich die Ergebnisse mittels eines elektrostatischen Modells für den Komplex interpretieren lassen.

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The changes in the vibrational frequencies of oxalate anions which will result when the anion is built into a metal complex have been calculated, using the force constants of the Urey-Bradley potential as variable parameters. It is shown that it is possible to interprete the results in terms of an electrostatic model for the complex.

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Résumé Les variations des fréquences de vibration des anions oxalate, par formation d'un complexe métallique, ont été calculées en utilisant les constantes de force du potentiel d'Urey-Bradley comme paramètres variables. On montre qu'il est possible d'interpréter les résultats en termes d'un modèle électrostatique du complexe.

     

A theoretical study of the bond-bond interaction force constant in XF2 molecules

A comparison of the results of a semi-empirical molecular orbital calculation for OF₂ with the empirical interaction force constants for OF₂, NF₂ and CF₂ leads to the conclusion that electron delocalization, of a type commonly identified as no bond-double bond resonance, strongly influences the magnitude of the interaction constants for these molecules. This analysis further suggests that Urey-Bradley fluorine-fluorine non-bonded interaction constants for polyfluorinated molecules may commonly be inflated by such resonance. It was expected that the MO calculation would also help clarify the origin of the unusual stability of polyfluorinated systems, but the results are largely inconclusive on this point.

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Zusammenfassung Ein Vergleich der Ergebnisse einer semiempirischen MO-Rechnung für OF₂ mit den empirischen Wechselwirkungs-Kraftkonstanten für OF₂, NF₂, CF₂ führt zu dem Schlu\, da\ Elektronendelokalisierung unter Beteiligung ionischer Resonanzstrukturen die Grö\e der Wechselwirkungskonstanten dieser Moleküle stark beeinflu\t. Diese Analyse führt ferner zu dem Ergebnis, da\ die Urey-Bradley-Wechselwirkungskonstanten der nicht gebundenen Fluoratome im allgemeinen durch eine solche Resonanz stark vergrö\ert würde. Die MO-Berechnungen geben aber entgegen den Erwartungen keinen Beitrag zur KlÄrung der ungewöhnlichen StabilitÄt polyfluorierter Systeme.

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Résumé Une comparaison de résultats de calculs semi-empiriques d'orbitales moléculaires pour OF₂ avec les constantes de force d'interaction empiriques pour OF₂, NF₂ et CF₂ conduit à conclure que la délocalisation électronique du type habituellement identifié comme résonance liaison-double liaison, a une influence sur la grandeur des constantes d'interaction de ces molécules. Cette analyse suggère en outre que les constantes d'interaction de Urey-Bradley entre atomes de fluor non liés des molécules polyfluorées peuvent Être exaltées par une telle résonance. On pouvait espérer que les calculs d'orbitales moléculaires aideraient à comprendre la raison de la stabilité inhabituelle des systèmes polyfluorés, mais les résultats obtenus ne sont pas concluants.

     

Semi-empirical LCAO-SCF molecular orbital calculations for selected homo-substituted benzenes

Methods of parameter compilation, for calculating the excited singlet energy levels of substituted benzenes using the Pariser-Parr-Pople method, are compared for selected cases. A process of optimisation is employed to achieve the best fit to the observed spectra of the mono-substituted benzenes. The optimum parameters are then used to calculate the spectra of the di- and tri-homo-substituted cases. Conclusions as to a best set of data are drawn from comparison of the calculated results with the observed spectra of the di- and tri-substituted cases.

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Zusammenfassung Methoden der Parameterwahl im Rahmen des PPP-Verfahrens werden für den Fall einiger substituierter Benzole verglichen. Die Parameter werden bei den monosubstituierten Verbindungen bezüglich der experimentellen Spektren optimalisiert und zur Berechnung der entsprechenden Daten für die di- und trisubstituierten Analoga verwendet. Aus dem Vergleich dieser Ergebnisse mit dem Experiment lassen sich Rückschlüsse auf die verschiedenen Parameter-Verfahren ziehen.

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Résumé On compare sur des cas choisis les méthodes de détermination des paramètres, pour le calcul des états excités singulets des benzènes substitués, par la méthode de Pariser-Parr-Pople. Un procédé d'optimisation permet d'obtenir le meilleur accord avec les spectres observés des benzènes monosubstitués. Ces paramètres optimum sont alors utilisés pour calculer les spectres des dérivés di et tri homosubstitués. Des conclusions sur un ensemble de données optimum sont tirées de la comparaison des calculs avec les spectres observés des composés di et tri substitués.

     

Apparatus for rapid serial pH and pCl Micro determinations

Summary An all-glass sampling cell assembly is described for the rapid, convenient micro-determination of the p_H or pCl values of solutions.The cell consists essentially of two electrode compartments (tubes) joined by a capillary tube provided with a spherical glass joint for disconnection, and plugged with asbestos fibre. One compartment contains the measuring electrode (glass, or silver-silver chloride), a hollowkey tap at the bottom for drainage, an inlet funnel for sample introduction, and an overflow tube for the drainage of surplus sample solution. The other compartment contains the calomel reference electrode with a single salt-bridge for p_H measurements, or a double salt-bridge for pCl measurements.Advantages of the cell assembly are the small sample volume necessary (0.5 ml), and the elimination of damage of the electrodes caused by handling, of the risk of sample contamination or of possible interchange when using small beakers, etc., and of chloride error in pCl-measurements. A rapid change-over from one sample to the next reduces the time necessary by classical methods to about one-third in serial determinations.Connected to a recording potentiometer, the cell may be used (without any modification) for the continuous measurement of p_H values, or pCl values in sample streams (column effluents, etc.).

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Zusammenfassung Eine vollständig aus Glas gefertigte Anordnung zur Aufnahme der Probe für eine rasche und einfache Mikrobestimmung des p_H-oder pCl-Wertes von Lösungen wurde beschrieben.Sie besteht im wesentlichen aus zwei durch eine Kapillare verbundenen Blektrodenkammern mit einem Kugelschliff, die mit Faserasbest verschlossen sind. Eine Kammer enthält die Meßelektrode (Glas bzw. Silber-Silberchlorid) und ist mit einem Hohlkückenhahn zur Spülung, einem Einfülltrichter für die Probezufuhr und einem Überlaufrohr für den Ablauf des Lösungsüberschusses versehen. Die andere Kammer enthält die Kalomel-Bezugselektrode mit einer einfachen Salzbrücke für p_H-Messungen oder einer doppelten Salzbrücke für die Bestimmung des pCl.Vorteile dieser Anordnung sind: das kleine Probevolumen (0,5 ml), die Verhinderung einer Beschädigung der Elektroden bei ihrer Handhabung, einer Verunreinigung oder Verwechslung der Probe durch die Verwendung kleiner Bechergläser u. dgl., sowie Ausschaltung des Chloridfehlers bei der pCl-Messung. Die rasche Auswechslung der Proben verkürzt die Analysenzeit bei Serienbestimmung auf etwa ein Drittel.Mit einem Registrierpotentiometer kann die Anordnung ohne jede Abänderung für die laufende p_H- bzw. pCl-Messung in strömenden Flüssigkeiten verwendet werden.

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Résumé On décrit un système de cuve à échantillon entièrement en verre, pour la détermination rapide et commode, à l'échelle micro, des valeurs du p_H ou du pCl de solutions.La cuve consiste essentiellement en deux compartiments pour électrodes (tubes), réunis par un tube capillaire muni d'un joint sphérique en verre afin de pouvoir les séparer et remplis d'amiante en fibre. Un compartiment contient l'électrode de mesure (verre ou argent-chlorure d'argent), un robinet à clé creuse sur le dessus pour l'écoulement, un tuyau d'arrivée pour l'introduction de l'échantillon et un tube de trop-plein pour l'écoulement de la solution échantillon en excès. L'autre compartiment contient l'électrode de référence au calomel avec un seul pont à sel pour les mesures de p_H ou un double pont à sel pour les mesures de pCl.Les avantages de ce système de cuve proviennent du petit volume d'échantillonnage nécessaire (0,5 ml) et de l'élimination de la détérioration des électrodes pendant leur maniement, du risque de contamination de l'échantillon ou de l'interversion possible quand on utilise des petits béchers, etc. et de l'erreur sur les chlorures dans les mesures de pCl. Un passage rapide d'un échantillon au suivant réduit le temps nécessaire pour les méthodes classiques d'environ un tiers pour les dosages en série.Réunie à un potentiomètre enregistreur, la cuve peut être utilisée (sans aucune modification) pour la mesure continue des valeurs du p_H et du pCl dans les courants échantillons (courants de sortie des colonnes, etc.).

     

Extended hückel calculations of negative spin density

Extended Hückel molecular orbital calculations have been performed on the vinyl radical (C₂H₃·) for a variety of geometries. The net spin densities for the protons have been calculated using a formalism due to McLachlan from the parameters of the Extended Hückel molecular orbital calculations. This calculation includes contributions from the positive spin density at the nucleus and spin polarization contributions, which are weighted by a semi-empirical parameter. This is in contrast to the usual Extended Hückel calculation which is incapable of calculating negative spin densities.The results of our calculations are compared with other calculations on this system and the experimental values for the isotropic hyperfine coupling constants.

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Zusammenfassung Rechnungen im Rahmen der erweiterten Hückeltheorie sind für verschiedene Geometrien des Vinylradikals durchgeführt worden. Die Spindichten am Ort der Protonen sind nach McLachlan's Formalismus bestimmt worden und schließen sowohl Beiträge der positiven Spindichte zum Kern als auch solche infolge Spinpolarisation, die mit einem semiempirischen Faktor behaftet sind, ein — im Gegensatz zur gewöhnlichen Hückeltheorie, die niemals negative Spindichten ergibt.Die Resultate werden mit denen anderer Rechnungen und experimentellen isotropen HFS-Kopplungskonstanten verglichen.

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Résumé Des calculs en méthode de Hückel étendue ont été faits sur le radical vinyle pour différentes géométries. Les densités de spin pour les protons ont été calculées en utilisant un formalisme de McLachlan. Les calculs incluent les contributions des densités de spin positives au noyau et les contributions de polarisation de spin, pondérées par un paramètre semi-empirique. Cela contraste avec les calculs Hückel étendus usuels qui ne peuvent pas calculer de densités de spin négatives.Les résultats sont comparés avec d'autres calculs sur ces systèmes et aux valeurs expérimentales pour les constantes de couplage hyperfins isotropes.