The configuration of diphenyl in the crystalline and in the vapour states: A simple non-bonded H-H potential function

Electron diffraction shows that in the vapour the phenyl rings of diphenyl are inclined at about 42°. This is a compromise between the P_z-orbital overlap, which tends to keep the whole molecule planar, and overcrowding of the 22 and 66 hydrogen atoms which causes twisting of the rings to reduce the steric repulsion. A potential function, having an exponential form, has been derived, which gives a minimum at the observed angle.

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Zusammenfassung Die Elektronenbeugung zeigt, daß die beiden Ringe des Diphenyls im Gaszustand um einen Winkel von etwa 42° gegeneinander verdreht sind. Dieser Zustand stellt einen Kompromiß dar zwischen der Überlappung der p_z-Orbitale einerseits, die das ganze Molekül planar zu halten sucht, und der Pressung der van der Waals-Radien der 2,2 und 6,6-Wasserstoffatome andererseits, die die Ringe aus der gemeinsamen Ebene herausdreht, um die sterische Hinderung abzumindern. Für die potentielle Energie wurde eine e-Funktion mit einem Minimum am beobachteten Winkel hergeleitet.

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Résumé La diffraction électronique indique qu'en vapeur les anneaux phényles du diphényle s'inclinent à 42° approximativement. Cet angle est un compromis entre le recouvrement des orbitales P_zqui tend à maintenir plan la molécule entière, et l'encombrance des atomes d'hydrogène 22 et 66 qui font tordre les anneaux pour réduire la répulsion stérique. On a dérivé une fonction potentielle, d'une forme exponentielle, qui a un minimum à l'angle observé.

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The authors acknowledge the award of a maintenance grant to one of us (D.A.M.-B.) by H.M. Department of Scientific and Industria Research.