The electronic structure of bicyclo [2.1.1] hexane

Non empirical SCF-LCAO-MO calculations have been performed on bicyclo 2.1.1] hexane using a molecule optimized minimal basis set of gaussian functions. The electronic structure, the nature of the molecular orbitals and of the bonds are analyzed. The most notable results lie in the strong interaction between the two bridgehead sites and between two of the CH bonds of the methylene bridges. Interactions between fragment orbitals are considered. The relations with the molecular properties are discussed, especially with respect to molecular strain.

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Zusammenfassung Nichtempirische SCF-LCAO-MO-Rechnungen wurden für das Bicyclo 2.1.1]-Hexan durchgeführt, wobei ein minimaler am Äthylen optimierter Basissatz von Gaußfunktionen verwendet wurde. Die Elektronenstruktur sowie die Art der Molekülorbitale und der Bindungen wird untersucht. Als bemerkenswerte Resultate erscheinen die starke Wechselwirkung zwischen den beiden Brückenkopf-Gruppen sowie zwischen den beiden CH-Bindungen der Methylenbrücken. Die Wechselwirkungen zwischen den Orbitalen von Molekülbruchstücken werden untersucht. Die Beziehungen zu den molekularen Eigenschaften werden diskutiert, insbesondere im Hinblick auf molekulare Ringspannung.

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Résumé Une étude théorique ab initia SCF-LCAO-MO du bicyclo 2.1.1] hexane a été effectuée en utilisant une base minimale de fonctions gaussiennes optimisée sur une molécule. La structure électronique, la nature des orbitales moléculaires et des liaisons ont été analysées. Le résultat le plus marquant est l'existence d'une forte interaction entre les deux sites en tête de pont et aussi entre deux des liaisons C-H des ponts méthylène. Par ailleurs on peut mettre en évidence des interactions entre «orbitales de fragments». Les relations entre structure électronique et propriétés moléculaires (spécialement la tension de cycle) sont discutées.

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Equipe de Recherche Associée au C.N.R.S. N 265.