Zur Kenntnis der thermischen Zersetzung von Ammoniumhexafluoroscandat,-titanat,-vanadat und-chromat

Thermal analysis supported by kinetic calculations was applied exhaustively to these compounds. Under dynamic conditions, tetrafluorometallates(III), which as intermediates, could not be isolated, for the first three compounds. In each case, the final step was the pure metal(III) fluoride. Ammonium hexafluorochromate(III) decomposed directly to the pure chromium(III) fluoride. The decomposition rate of all compounds slowed down towards the end, probably for kinetic reasons. Polymorphic transitions of ammonium hexafluorotitanate(III) were observed at 35 and 100°C. Ammoniumhexafluoroscandate(III) underwent polymorphic transition at 47°C. The decomposition patterns for all these compounds were similar. Conditions for the preparation of pure ammonium tetrafluorometallates(III) of Sc, Ti and V are described.     

Strukturviskosität von verdünnten Lösungen von Biopolymeren

The importance of the rheological behaviour of solutions of macromolecules is briefly evaluated. The viscosity of the solutions depends on concentration, shear rate and time of shear, this relation being determined by the structure of the dissolved molecules. In dilute solutions shear dependence of viscosity is very frequently caused by the preferential orientation of anisotropic molecules. In such a case the particle dimensions can be calculated from the true limiting viscosity number, an anisotropy factor, the rotational diffusion constant and the effective particle density. These numbers can be derived from the flow curve, which has been extrapolated to zero concentration. It is necessary to measure the flow curve at shear gradients, which are sufficiently low to allow for an extrapolation to vanishing shear rate. By comparing the experimental flow curve with a choice of theoretical ones, the rotational diffusion constant and the anisotropy factor (axial ratio) can be found. From the limiting viscosity number and the axial ratio, the particle density can be calculated.     

Polymerization of styrene with chromium acetylacetonate and triethylaluminum and diethylaluminum bromide

Kinetics of the polymerization of styrene in the presence of benzene at 30°C., with chromium acetylacetonate in combination with triethylaluminum and also in combination with diethylaluminum bromide as catalyst, have been studied. Chromium acetylacetonate forms a homogeneous system with triethylaluminum, and chromium acetylacetonate with diethylaluminum bromide behaves as a heterogeneous system. This homogeneous catalyst system, though reported inactive in the polymerization of α-olefins, has been found effective with styrene. Depending on the homogeneity and heterogeneity of the system, the rate of polymerization is proportional to half order and first order of catalyst concentration. A probable reason for the effect of homogeneity on the order of reaction has been discussed. A study of the effect of diethylzinc as a chain-transfer agent has helped to confirm the mechanism of polymerization.     

Über die Temperaturabhängigkeit des Quellungsgleichgewichts von Gelen aus vernetztem Polymethylmethacrylat und organischen Lösungsmitteln

Zusammenfassung Für die Steigung der Quellungskurve werden Ausdrücke in verschiedenen Konzentrationsmaßen angegeben. Aus den Beziehungen folgt, daß nur bei der Wahl eines temperaturunabhängigen Konzentrationsmaßes das Vorzeichen der Steigung der Quellungskurve durch das Vorzeichen der letzten Verdünnungswärme allein bestimmt wird.Nach zwei Methoden wurden Quellungsmessungen an mit Äthylenglykoldimethacrylat vernetzten Gelen aus Polymethylmethacrylat in verschiedenen Lösungsmitteln ausgeführt. Die Meßergebnisse in den untersuchten aromatischen Lösungsmitteln zeigen, daß die Steigung der Quellungskurven in dem untersuchten Temperaturbereich von 5–180°C das Vorzeichen ändert. Die Temperatur, bei der der Vorzeichenwechsel erfolgt, ist abhängig vom Lösungsmittel und nimmt zu mit abnehmendem Vernetzergehalt. Als Ursache für dieses Verhalten wird eine Umwandlung des Polymeren angenommen, die mit Anomalien in der Temperaturabhängigkeit des Elastizitätsmoduls in Einklang steht. Die Analogie zur Stereokomplexbildung zwischen reinen syndiotaktischen und isotaktischen Polymethylmethacrylaten in aromatischen Lösungsmitteln wird aufgezeigt. Die Vernetzungsdichte wurde mit Hilfe von Spannungs-Verformungsmessungen bestimmt. Die Auswertung nach der statistischen Theorie vonFlory-Huggins ergab, daß der Wechselwirkungsparameter mit steigender Polymerkonzentration stark zunimmt.

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Summary For the slope of the swelling curve different expressions in different concentration units are given. From these relations follows, that only with temperature-independent concentration units the sign of the slope of the swelling curve is determined by the sign of the differential partial molar enthalpy of the solvent at the swelling maximum solely. With two methods swelling measurements were made on gels of polymethylmethacrylate, which was crosslinked with ethyleneglycoldimethacrylate and swollen in different solvents. With aromatic solvents the sign of the slope of the swelling curves changed in the investigated temperature range from 5–180°C. The temperature, at which this change occurs, depends on the solvent and increases with decreasing crosslink density. As the reason for this behaviour a transition of the polymer is assumed, which is in accordance with the temperature dependence ofYoungs modulus. The analogy to the stereocomplex formation between pure syndiotactic and isotactic polymethylmethacrylates in aromatic solvents is pointed out. The crosslink density was determined by means of stress-strain measurements. The evaluation according to the statistical theory ofFlory andHuggins showed, that the interaction parameter increases strongly with increasing polymer concentration.

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Mit 9 Abbildungen und 1 Tabelle     

Unrestricted Hartree-Fock spin density distributions in nitro aromatic radical anions

The spin density distributions in the radical anions of nitrobenzene and some para substituted nitrobenzenes are calculated using the unrestricted Hatree-Fock formalism of Amos and Snyder. A parameter scheme which gives satisfactory account of the electronic transitions and molecular ionisation potentials of substituted benzenes (nitrobenzene, toluene, aniline, benzaldehyde and benzonitrile) is used for spin density calculations of the nitro radical anions. The importance of spin densities on neighbouring atoms on the hyperfine splitting of nitrogen atom is discussed. It is seen that although Karplus-Fraenkel theory gives a better estimate of¹⁴N splitting constant, the simple McConnell-type of relation is approximately valid for the nitro group-nitrogen. The--parameters for use with unrestricted Hartree-Fock spin densities for the prediction of nitrogen hyperfine couplings in nitro, amino and cyano groups are summarised.

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Zusammenfassung Die Spindichteverteilungen in den Radikalanionen des Nitrobenzols und einiger parasubstituierter Nitrobenzole werden mit Hilfe des UHF-Formalismus von Amos und Snyder berechnet. Zur Ermittlung der Spindichte der nitroaromatischen Radikalanionen wird ein Parameterschema benutzt, das zufriedenstellende Darstellung der Elektronenübergänge und der molekularen Ionisationspotentiale von substituierten Benzolen (Nitrobenzol, Toluol, Anilin, Benzaldehyd, Benzonitril) gestattet. Der Einfluß der Spins von benachbarten Atomen auf die Hyperfeinaufspaltung des Stickstoffatoms wird diskutiert. Es zeigt sich, daß zur näherungsweisen Beschreibung des Stickstoffs der Nitrogruppe eine einfache Gleichung des McCornell-Typs ausreicht, wenn auch die Karplus-Fraenkel-Theorie eine bessere Abschätzung der¹⁴N-Aufspaltungskonstanten ermöglicht. Die --Parameter, die zur Voraussage der Stickstoff-Hyperfeinkopplung in Nitro-, Amino- und Cyanogruppen mit Hilfe der UHF-Spindichten erforderlich sind, werden zusammengestellt.

     

A simple model of short-range interactions II. The orientation dependence of the interaction between non-bonded hydrogen atoms

The simple model of short-range interactions described in the preceding paper has been applied to the study of the orientation dependence of the interaction between the non-bonded hydrogen atoms of two CH fragments. Calculation shows that for the same interatomic distance the interaction energy between non-bonded hydrogen atoms is strongly dependent on the relative orientation of the two bonds even for large values ofR.     

Optimal double-configuration study of the lowest excited Π states of H2

Various levels of approximation (Hartree-Fock, configuration interaction and double-configuration Hartree-Fock method) are compared for extensive and limited exponent optimization of the atomic orbitals of the wavefunctions. The potential energy curves for the lowest-lying ¹ _u, ³ _u, ¹ _g, ³ _g states of the hydrogen molecule are presented. The shapes of the curves on the highest level of approximation, i.e. with the optimal double-configuration wavefunction, are basically in agreement with previous, more sophisticated and time-consuming work. The influence of the various approximations is also studied for several one-electron properties: charge distribution of the wavefunction along and perpendicular to the molecular axis, quadrupole moment and core attraction energy distribution. Differences arise to the work of Zemke et al. [1], who used a limited exponent optimization with a larger basis set, in the _g states where the orbitals are very diffuse. The differences concern magnitude and location of minima and maxima of potential curves, as well as considerable changes in one-electron properties which depend strongly on the spatial distribution of the orbitals.

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Zusammenfassung Verschiedene Approximationsstufen (Hartree-Fock, Konfigurationenwechselwirkung und Doppelkonfigurationen-Hartree-Fock-Methode) werden für ausgedehnte und begrenzte Exponentenoptimisierung von Atomorbitalen der Wellenfunktionen verglichen. Die Potentialkurven für die niedrigsten ¹ _u, ³ _u, ¹ _g, ³ _g Zustände des Wasserstoffmoleküls werden angegeben. Die Form der Kurven im Rahmen der besten Näherung, d. h. mit Doppelkonfiguration, stimmen im wesentlichen mit früheren aufwendigeren Rechnungen überein. Der Einfluß der verschiedenen Approximationen wird auch an einigen Einelektroneneigenschaften studiert: Ladungsverteilung der Wellenfunktion längs und senkrecht zur Molekülachse, Quadrupolmoment und Verteilung der Rumpfenergie. Unterschiede erscheinen zur Arbeit von Zemke et al. [1], die einen größeren Basissatz mit begrenzter Optimisierung verwandten, bei den _g Zuständen, wo die -Orbitale sehr diffus sind. Die Unterschiede betreffen Größe und Lage der Minima und Maxima der Potentialkurven sowie beträchtliche Änderungen in solchen Einelektroneneigenschaften, die stark von der räumlichen Verteilung der Orbitale abhängen.

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Résumé Comparaison de différents niveaux d'approximation (Hartree-Fock, interaction de configuration et Hartree-Fock à deux configurations) pour des optimisations étendues et limitées des orbitales atomiques de base. Calcul des courbes d'énergie potentielle pour les plus bas états ¹ _u, ³ _u, ¹ _g, ³ _g de la molécule d'hydrogène. Pour la fonction d'onde la plus raffinée: H.F. à deux configurations, la forme des courbes est en accord avec les résultats obtenus dans des travaux précédents plus complexes et plus coûteux. On étudie aussi l'influence des diverses approximations sur plusieurs propriétés monoélectroniques: distribution de charge le long de l'axe moléculaire et perpendiculairement à celui-ci, moment quadrupolaire et distribution de l'énergie d'attraction de coeur. On trouve des différences avec le travail de Zemke et al. (1), qui utilisent une plus grande base partiellement optimisée, pour les états _g où les orbitales sont très diffuses. Les différences concernent la grandeur et la position des extrema des courbes de potentiel, ainsi que des variations importantes des propriétés monoélectroniques qui dépendent fortement de la distribution spatiale des orbitales.

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On leave to: Institut für Theoretische Chemie, Universität Stuttgart.

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On leave to: Office of Computing Activities, National Science Foundation, Washington, D.C.     

Note on the solution of secular problems with two non-orthogonal basis functions

A convenient trigonometric expression for the eigenfunctions and eigenvalues of 2 x 2 secular problems including overlap is presented.     

The electronic structure of periodic protein models

The energy band structures of a two-dimensional polyformamide network have been calculated with the aid of the CNDO/2 and MINDO/2 crystal orbital method in the first neighbour's interactions approximation. For comparison also one-dimensional polyformamide chains have been computed with the same methods. The features of the obtained band structures are discussed.

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Zusammenfassung Es wurden die Energiebandenstrukturen eines zweidimensionalen Polyformamid-Netzwerkes in einer Näherung, die die Wechselwirkung der ersten Nachbarn berücksichtigt, mit Hilfe der CNDO/2 und MINDO/2 Kristallorbital-Methoden berechnet. Zum Vergleich wurden auch eindimensionale Polyformamid-Ketten unter Verwendung derselben Methoden berechnet. Die Eigenschaften der erhaltenen Bandenstrukturen werden diskutiert.

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Résumé Calcul de la structure des bandes d'énergie d'un réseau bidimensionnel de polyformamide à l'aide des méthodes d'orbitales cristallines CNDO/2 et MINDO/2 dans l'approximation d'interaction des premiers voisins. A titre de comparaison les chaînes unidimensionnelles de polyformamide ont été calculées avec les mêmes méthodes. Discussion des caractéristiques des structures de bande obtenues.