Alternatywny węglowodór

Alternatywny węglowodór to dowolny sprzężony układ węglowodorowy , który nie ma nieparzystego członowego pierścienia . W przypadku takich układów możliwe jest podjęcie procesu gwiazdowania, w którym węgla są podzielone na dwa zestawy: wszystkie atomy węgla w jednym zestawie są oznaczone gwiazdką tak, że żadne dwa atomy oznaczone gwiazdką lub nie są połączone ze sobą. Tutaj zestaw oznaczony gwiazdką zawiera największą liczbę atomów. Kiedy ten warunek jest spełniony, świecki wyznacznik w przybliżeniu Hückela ma prostszą postać, ponieważ elementy przekątne między atomami w tym samym zbiorze są koniecznie równe 0.

Węglowodory alternatywne wykazują trzy bardzo interesujące właściwości:

Energie orbitali molekularnych dla układu π są sparowane, to znaczy dla orbitalu energii ${\ Displaystyle E = \ alfa + x \ beta}$ jest jedna energia ${\ displaystyle E=\alpha -x\beta }$ .
Współczynniki dwóch sparowanych orbitali molekularnych są takie same w tym samym miejscu, z wyjątkiem zmiany znaku w zestawie bez gwiazdek.
Populacja lub gęstość elektronów we wszystkich miejscach jest równa jedności w stanie podstawowym , więc rozkład elektronów π jest jednolity w całej cząsteczce.

Ponadto, jeśli alternatywny węglowodór zawiera nieparzystą liczbę atomów, to musi istnieć niesparowany orbital o zerowej energii wiązania (orbital niewiążący ). Dla tego orbitalu współczynniki miejsc atomowych można zapisać bez obliczeń: współczynnik na wszystkich orbitali należących do mniejszego (nieoznaczonego gwiazdką) zestawu wynosi 0, a suma współczynników orbitali (oznaczonych gwiazdką) wokół nich musi również być 0. Prosta algebra pozwala na przypisanie wszystkich współczynników, a następnie ich normalizację . Ta procedura umożliwia przewidywanie wzorców reaktywności i może być wykorzystana do obliczenia wartości reaktywności Dewara dla wszystkich miejsc.

^ Orchin, Milton (2005). Słownictwo i koncepcje chemii organicznej . John Wiley & Synowie. s. 73–74. ISBN 9780471680284 .
^ ^a ^b Yardley Jones, Richard Arnold (1979). Fizyczna i mechanistyczna chemia organiczna . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. s. 105–111. ISBN 9780521295963 .
Bibliografia _ Marzec, Jerry (2007). Zaawansowana chemia organiczna Marcha: reakcje, mechanizmy i struktura . John Wiley & Synowie. s. 69–71. ISBN 9780471720911 .

[1] Orchin, Milton (2005). Słownictwo i koncepcje chemii organicznej . John Wiley & Synowie. s. 73–74. ISBN 9780471680284 .

[Jones-2] Yardley Jones, Richard Arnold (1979). Fizyczna i mechanistyczna chemia organiczna . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. s. 105–111. ISBN 9780521295963 .

[3] Bibliografia _ Marzec, Jerry (2007). Zaawansowana chemia organiczna Marcha: reakcje, mechanizmy i struktura . John Wiley & Synowie. s. 69–71. ISBN 9780471720911 .