分子的模糊对称性

将模糊数学方法引入对分子对称点群的研究,建立描述具有不完整分子对称性的模糊点对称群(集合).建立具有模糊对称性分子轨道的模糊表示及其模糊特征标(模糊广义宇称).通过对典型的线状分子、平面分子以及非平面的立体分子等进行分析,展示了一个新的理论化学园地.初步探讨了具有模糊对称性的动态反应体系.从模糊对称性出发,探讨了分子轨道对称守恒原理的半定量特征.     

生成轨道法的群论基础及其对称轨道的求法

一、引言量子化学在化学各领域中的应用日趋广泛,使得非专门从事理论化学工作的化学工作者理解和应用量子化学的一般原理和结果变得更加重要了。1977年D.K.Hoffman等人提出了一种简单、易懂、直观而又行之有效的分子轨道理论的图示方法——生成轨道Generator Orbital)法这种方法对于不熟悉群论的化学工作者了解分子中(尤其是多原子分子中)分子     

介绍一种分子轨道理论的图示方法——生成轨道法

在 LCAO-MO 法中,分子轨道是原子轨道的线性组合。为了得到正确的线性组合,以求得分子轨道和相应的能级,必须考虑分子的点群对称性,运用群论作为解决问题的工具。近年来,将图论用于分子轨道理论,也已成为解决这一问题的有效方法。但这些数学方法,对于大多数实验工作者来说,尚不够熟悉。因此,     

原子轨道概念及其图形表示

原子轨道是现代化学中最基本的概念之一,正确地理解这一概念,对于学习诸如配位场论、分子轨道理论、轨道对称性守恒原理等一系列更深入的化学论题,对于学习整个结构化学、量子化学等都具有关键意义。但是,尽管原子     

正二十面体分子对称性轨道

本文应用多面体分子轨道理论中的群重叠法,讨论正多面体分子对称性轨道的一般造法和变换系数S的计算方法。以正二十面体分子为例,构造了三角组分系的对称性轨道,并把S—系数计算结果列于附表。     

同核双原子分子的PMO处理

微扰分子轨道(Perturbation Molecular Orbital,PMO)法能够为化学家提供一个简单、形象而又相当有效的化学键理论。本文介绍如何用这个方法来描述同核双原子分子,解决在无机化学和结构化学中,为何同核双原子分子有两种可能的分子轨道能级顺序这个在教学中难以说明的问題。     

生成轨道法与群论的关系

生成轨道法对分子轨道理论提供了一个直观的形象化描述,这对于定性地了解分子轨道的形成及其能级图,特别是对于理解分子轨道与组成它的原子轨道在对称性方面的联系,是颇有启发的。生成轨道的概念,反映了原子轨道作为分子点群表示的基底性质,因而可以     

普遍化的微扰理论（GPT）和化学反应性

六十年代中期发展了讨论化学反应性的两类理论模型：一个是支配协同反应的轨道对称守恒原理；另一个是强调反应分子某些特殊轨道起主要作用的普遍化的微扰理论(Genetalized Pettutbation Theory)，前者很快被引入我国各类结构化学教材；后者则至今未被引起足够重视。其实这一理论在讨论化学反应性上的阶值并不低于前者。在此简要介绍这个理论及其应用。     

最大重迭对称性分子轨道模型的理论与发展

本文是作者近年来研究的最大重迭对称性分子轨道(MOSMO)模型的基本理论思想、方法和特点及其发展的一个概要性综述。     

πMO的角边投影模型——直链烯烃πMO能级和系数的三角函数法

直链烯烃的分子轨道图象的建立与研究一直是结构化学和量子化学关注的重要课题。对初学者,如果能运用分子轨道理论的一般知识,建立一种简单通俗的模型,避开复杂的数学处理过程,应用初等数学方法进行计算又能得到同样结果,这是很有实际意义的。本文试图建立一个πMO的角边投影模型,应用初等三角函数法处理直链烯烃分子轨道能级和轨道系数。     

配位场理论(上)

配位场理论是络合物和络合物溶液的结构理论,二十年来在无机和结构化学占极重要的地位。它是一种量子力学结构理论,需要有较好的数理知识,才能了解。对一般的化学工作者,这是一个困难问题。本文定性地叙述这个理论,在不用数学公式的前提下,说明理论的大致情形和它的要点。配位场理论是由两个理论组成的,即晶体场理论和分子轨函数理论;总的说来,它们都是 d 轨道的化学键理论。作为阅读这个理     

福井谦一的“学问的创造”--略论科学方法和科学思想

前日本京都大学工学院石油化学系教授福井谦一 (ＦｕｋｕｉＫｅｎｉｃｈｉ,日本 ,1 91 8～ 1 998) ,由于 30年中以其开创的“前线分子轨道理论”为基础 ,在化学反应理论领域中所取得的业绩而荣获了 1 981年度诺贝尔化学奖。正如在获奖公告中所指出的 ,“福井谦一和美国康奈尔大学教授霍夫曼两人各自开创的前线分子轨道理论、分子轨道相互作用理论和轨道对称性守恒原理等一系列理论概念与方法 ,已成为解决繁难的化学反应的有力工具 ,极大地丰富和深化了人们对化学反应内在规律的认识 ,是化学反应理论研究中具有里程碑性质的成就”[1] 。他所…     

漫谈对称性

本文从对称(symmetry)这个词的原意及其含意在文学和科学中的演变,谈到雅俗共赏的图象对称性。然后从对称图象的定义谈到对称操作和对称元素以及有关的群论原理。在化学中经常遇到的对称图象是由原子按一定对称性构成的分子和晶体。最后探讨了对称性的起源和作用,并举例说明对称性制约分子和晶体性能的原理。     

化学反应中的分子轨道自然相关法及其应用

1965年,Woodward和 Hoffmann提出了轨道对称性守恒原理:协同反应沿分子轨道对称性保持不变的途径发生.这一原理是当代量子化学应用最卓著的成就之一,它系统地解释     

构造立方体群对称性轨道的一种方法

在配合物结构化学教学中,人们常常遇到求配体对称性匹配轨道的问题。经典的方法有投影算子法和生成轨道法,前者在高对称性情况下计算繁杂;后者则首先要确定假想的中心原子轨道的对称化并研究其旋转性质。我们这里提出构造配体对称性轨道的一种方法,既不需要涉及对群元素的求和,也不必考虑与中心原子轨道对称性匹配。它具有简单、直观的     

关于二茂钛与亚甲基碎片的等瓣结构与性质

Hoffmann等提出的等瓣相似(isolobalanalogy)理论是利用前线分子轨道理论把有机分子的组成碎片(如CH_3、CH_2、CH和C)与各种配体-金属碎片相联系,以解释金属有机化合物的结构、性质、反应机理,并被用于指导设计新奇化合物的合成等。该原理指出,如果两个碎片前线轨道的数目、形状、近似能级、对称性以及所包含的电子数目相似,称这样     

CH_2=N=N→N=N■反应的过渡态及其反应途径的理论研究

本文讨论了用能量梯度法,在用MINDO/3自洽场方法计算得到的位能面上,分別优化得到线型和三员环型重氮甲烷以及这个单分子反应的过渡态的几何构型。研究了体系在过渡态的九种振动模式和反应途径。体系在反应途径上的每一点都保持C_S点群的对称性。轨道相关图表明反应是对称性允许的。     

分子线电子输运特性的第一性原理研究

从第一性原理出发,利用密度泛函理论研究了SH-C8H16-SH分子和金表面的相互作用,并利用分子前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数,然后,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏-安特性.研究结果表明,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键,此时,扩展的分子轨道使分子线的电导呈现出欧姆特性,而对于局域的分子轨道,电子的输运只能通过隧道效应来实现.对分子线伏-安特性的计算结果显示,在零偏压附近,存在一个电流禁区,随着偏压的增加,分子线的电导呈现出平台特征.     

PBL教学法在结构化学休克尔分子轨道理论教学中的应用

休克尔分子轨道理论是结构化学课程中的重要内容,可预测或解释共轭分子性质、电子光谱等问题。其与势箱中粒子运动模型、分子轨道理论、分子对称性等知识点关联密切,综合性强。在该理论教学过程中运用问题式教学法(Problem-Based Learning,PBL),以典型问题引导学生自主学习,在循序渐进的问题中,学生的思考意识逐步增强,知识综合能力可得到有效提升。     

量子化学现状和展望(上)

量子化学是应用量子力学的原理和方法解决化学问题的一门科学,它包括基础研究和应用研究两个方面。在基础量子化学方面,主要是建立了三种化学键理论,也就是分子轨道理论、价键理论和配位场理论,以及创建了多种计算方法,包括从头算方法和各种半经验方法,例如HMO、EHMO、CNDO与X_α方法等。在应用量子化学方面,过去主要是稳定态分子及其有关性质的研究,近年来激发态分子,催化与表面化学,微观反应动力学,生物大分子与药物大分子的计算正在逐渐增多。量子化学的发展过程是与合成化学、结构化学的发展密切结合的,并且相互促进。本文对上述内容作一简要介绍。