对称分子LCAO-MO的久期矩阵的结构特征及其应用

本文研究了对称分子LCAO-MO的久期矩阵的结构特征,指出凡具有一定对称性的分子,即可利用对称性对其LCAO-MO久期行列式进行因子分解,使其本征值谱的计算简化.为了便于写出LCAO-MO久期矩阵,引进了多重点图.     

休克尔分子轨道(HMO)的三角函数法求解

用HMO法求解分子轨道和能量时,有二个不易解决的问题:其一是休克尔行列式不易直接展开求解能量;其二是解久期方程组求分子轨道(特别是环状共轭烯烃)时,常会出现不定解的情况。这两个问题给结构化学教学带来一定的困难,采用三角函数法求解     

Hückel分子轨道计算的割键法则及其应用

对于共轭分子的H(?)ckel分子轨道和能级计算,唐敖庆等提出了图论法.在前人的工作基础上,本文提出割键法则.文中首先引入键率的概念,将轨道系数和能级的计算问题转化为键率和能级的计算问题.遵守文中建立的割键法则,割断分子结构图中若干个键,同时改造原子的库仑积分,就能将复杂的分子结构图用互相独立的子图集合来代替.每个子图的久期行列式都应等于零.据此,就能建立起以能级和键率为未知数的方程组(称为键率方程组),解之即得能级和键率.由于子图结构简单,所以应用此法可使计算工作大为简化,此法广泛地适用于各种复杂的共轭分子.文中以杂基多基分子为例进行了计算.     

均杂核共轭分子的能级与分子轨道

本文提出把二元均杂核共轭分子的能级与分子轨道的计算分解为两个均核共轭分子的相互作用来计算.本法简化为双原子分子形式的能级与分子轨道的计算.这样计算工作量可以大大减少.本文报导了1,3,5-三硝基苯分子的π电子稳定能的计算.     

确定ABm型分子几何构型的一种简便方法——6n规则

L.Pauling首先提出杂化轨道的概念,成功地解释了AB_m型分子的几何构型,即通过确定A原子轨道的杂化形式,从而确定其分子的几何构型。判断A原子轨道杂化形式及分子的几何构型可以采用价电子对互斥模型,但该模型需要先写出路易斯电子式,再确定成键和孤对电子数,比较繁琐。尽管文献对价电子对互斥模型作了改进,但还需计算键对和孤对电子数。为此,我归纳出一种只需AB_m型分子的总价电子数和配位数m就能确定A原子轨道杂化形式,继而推断分子几何构型的经验规则——6n规则。     

分子轨道图形理论应用于单环共轭分子中的一个教学问题

对于单环共轭分子,简单分子轨道理论只处理π电子,把平面内的σ电子系统连同核和内层电子看作刚性的分子实,单电子薛定谔方程为Hψ=Eψ(1) 其中H是哈密顿算符,ψ是π电子分子轨道,E是能级·分子轨道近似用原子轨道的线性组合来表示.     

多基分子的能级和分子轨道

本文用差分方程法研究多基分子的π轨道和能级.证明了多基分子的轨道系数是基的编号的调谐函数或二重调谐函数.证明了求特征行列式的增补法则,利用特征行列式可直接计算能级和轨道.     

分子轨道成分的计算

量子化学文献中经常涉及到“分子轨道成分”概念, 然而相应的计算方法却没有普遍得到重视, 甚至存在严重误区. 专门对分子轨道中基函数的成分、原子轨道的成分以及原子的成分这些基本概念和计算方法进行了详细讨论, 通过实例分析比较了不同方法间的差异, 同时指出了计算和分析时需要注意的问题, 给出了在方法选择上的建议.     

从头计算法分子轨道绘图程序

在前文中,我们报道了以Slater函数(STO)和类氢函数为原子轨道基组的分子轨道绘图程序,文介绍以Gauss函数(GTO)为基组的从头计算分子轨道绘图程序,该程序可绘制各类型(s,p,d等)GTO表示的原子轨道和以STO-GTO系基组构成的各种分子轨道ψ或|ψ|²的截面立体图及等值图,利用从头计算的结果,所绘制的图形能很好的反映从头计算法本身的特点。     

对一些等电子分(离)子的电子结构的从头计算研究

对一些等电子分(离)子进行了ab initio SCF计算,并与UPS谱进行比较.计算结果和实验事实均表明:即使是原子数、电子数相等,几何构型相似的等电子分(离)子,其电子结构并不一定相同,而最高占有轨道往往相同.轨道能次序不相同,可能与组成分子的原子轨道能差不同以及各原子轨道在分子轨道中所占成分不同有关.     

从Hückel分子轨道理论导出激发态周环反应的奇偶定则

本文从Huckel分子轨道理论,导出激发态周环反应的奇偶定则。在推导中Huckel久期行列式的非零元均视为反应坐标的函数,对其数值不作特殊假定。本文的推导也有助于对周环反应的Mobius-Huckel结构理论获得进一步的了解。     

呋喃和苯多烯醛分子中的共轭效应和共轭基干

呋喃和苯多烯醛系列的CNDO/2和微扰分子轨道法的计算表明, 共轭效应与共轭基干是两个不同的概念, 共轭效应包括了共轭基团之间的作用对分子性能全面的影响, 而共轭基干仅仅反映了共轭基团间的作用对前沿分子轨道的影响。这意味着, 相互之间有共轭作用的基团不一定属于同一个基干, 属于同一个共轭基干的基团之间, 必定有共轭作用。共轭基干更确切的反映了共轭基团间的作用对分子结构的依赖。     

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     

C16H14SNF分子中不共面轭环上π轨道通过键的相互作用的研究

本文根据我们测定的C16H14SNF(1)和C16H16SNF(2)晶体结构数据,用MNDO2方法进行分子轨道研究,发现1和2的几何构型虽然相近,但其分子轨道中的原子轨道组成有着质的差异:在HOMO和临近HOMO的占据分子轨道中,2的两个苯环的π轨道彼此没有相互作用;1的两个夹角为80°的苯环的π轨道同时出现在一个分子轨道中,彼此通过C=N-键导通,显示出相互作用,与实验观察到的核磁共振谱一致.     

杂化轨道理论的进展

一、引言30年代初,Pauling 认为用原子轨道描述分子中的电子不能反映分子的键角特征。为了解决化学键的方向性问题,他引入原子轨道杂化的概念,根据各种分子的特点运用 Lagrange乘因子法得到,sP、sP~2、sP~3、和 d~2sP~3等杂化轨道。1932年 Hultgren 提出杂化轨道绕键轴是圆柱     

有机分子的自洽场分子轨道从头计算的通用程序和C,H基组的选择

本文介绍一个适用于中小有机分子的自洽场分子轨道(SCFMO)从头计算通用程序,并对各种C、H基组作了比较研究,提出一个新的最小原子轨道基组。用它试算甲烷分子的电子结构,仅用9个原子轨道(AO)和41个GTO,得到的分子总能量为E=-40.1662hartree,比STO-KG的结果为优。例如STO-6G用9AO-54GTO得到E=-40.1011hartree。甚至比国际通用的Gaussian-70程序所采用的4-31G双ζ基组也有改进,后者用17AO-36GTO得到E=-40.1395hartree。此外,还在S.B.双ζ基组的基础上,在C-H键中间外加浮动键轨道,得到E=-40.1930hartree。     

自然键轨道方法研究分子的芳香性

用自然键轨道方法研究了环状共轭分子的芳香性,提出了用自然键轨道的准离域能作为量度分子芳香性的标准,用INDO方法和DV-Xα方法计算了20多个环状有机或无机分子的自然键轨道的准离域能。根据准离域能标准判断的分子芳香性大小顺序与文献的结果基本一致,表明本文提出的芳香性量度标准的有效性和可用性。     

M(o)bius环并苯的分子对称性

一般来说,点群理论认为M(o)bius带环分子最高的对称性只能是C2.本文讨论了由18个苯环组成的环并苯的异构体分子,包括柱面的Hückel型分子(HC-[18])和扭转180°的M(o)bius带环分子(MC-[18]).结果表明除了点对称性外,M(o)bius带环分子还存在一种可称为环面螺旋旋转(TSR)变换的对称性,为此还引用了环面正交曲线坐标系.此外,还讨论了这些分子关于TSR对称性匹配的原子集和原子轨道(AO)集.根据TSR对称性的循环群特征,可以建立此类群的不可约表示及有关特征标.这类分子的分子轨道(MO)关于TSR群的不可约表示是纯的,然而所含的相应的原子轨道对称性匹配的线性组合(SALC-AO)成分可以是多种的.     

轨道和波函数

分子（或原子）轨道是化学的基本概念之一。本文从Bohr原子轨道入手,介绍轨道概念的演化,以及轨道与波函数之间的关系,分子轨道与原子轨道之间的关系,并结合量化计算介绍基组与分子轨道的关系。     

C_(16)H_(14)SNF分子中不共面共轭环上π轨道通过键的相互作用的研究

本文根据我们测定的C_(16)H_(14)SNF(1)和C_(16)H_(16)SNF(2)晶体结构数据,用MNDO2方法进行分子轨道研究,发现1和2的几何构型虽然相近,但其分子轨道中的原子轨道组成有着质的差异:在HOMO和临近HOMO的占据分子轨道中,2的两个苯环的π轨道彼此没有相互作用;1的两个夹角为80°的苯环的π轨道同时出现在一个分子轨道中,彼此通过(?)C=N—键导通,显示出相互作用,与实验观察到的核磁共振谱一致.