实验三十休克尔分子轨道法 1目的要求 (1)运用HMO程序计算若干平面共轭分子的电子结构。 (2)通过HM程序的具体运算,加强对这一基本原理的理解,培养学生运用分子轨道概 念解决实际问题的能力。 (3)熟悉微型计算机和磁盘操作系统。 2基本原理 (1)HMO方法的基本原理:休克尔分子轨道法是量子化学近似计算方法之一,它以简便 迅速著称,适宜于计算平面共轭分子中的π电子结构。在分析有机共轭分子的稳定性、化学 反应活性和电子光谱,及研究有机化合物结构与性能的关系等方面有着广泛应用。 该方法主要运用了下列基本假定 ①σ-π分离近似。对于共轭分子,构成分子骨架的σ电子与构成共轭体系的π电子由 于对称性的不同,可以近似地看成互相独立的 ②独立π电子近似。分子中的电子由于存在相互作用,运动不是独立的,但若将其它电 子对某电子的作用加以平均,近似地看成是在核和其它电子形成的固定力场上运动,则该电 子的运动就与其它电子的位置无关,是独立的 ③ LCAO-MO近似。对于π体系,可将每个π分子轨道ψk看成是由各原子提供的垂直于 共轭体系平面的p原子轨道g线性组合构成的,即 k C 在上述假定下,可列出体系单电子 Schrodinger方程 将(19-1)式代入(19-2)式,利用变分原理,可得久期方程式 (H1-ES1C1+(H12-ES12)C2+…+(H1n-ESn)Cn=0 (H21-ES21C1+(H2-ES2)C2+…+(H2n-ES2nCn=0 (HmI-ESnCI+(Hn2-ESn2)C2+.+(H, - Cm=0 此方程组有非零解的充分条件 Ha1-es HnI-ESnl Hn2-ESn2……h实验三十 休克尔分子轨道法 1 目的要求 (1) 运用 HMO 程序计算若干平面共轭分子的电子结构。 (2) 通过 HMO 程序的具体运算，加强对这一基本原理的理解，培养学生运用分子轨道概 念解决实际问题的能力。 (3) 熟悉微型计算机和磁盘操作系统。 2 基本原理 (1) HMO 方法的基本原理：休克尔分子轨道法是量子化学近似计算方法之一，它以简便 迅速著称，适宜于计算平面共轭分子中的π电子结构。在分析有机共轭分子的稳定性、化学 反应活性和电子光谱，及研究有机化合物结构与性能的关系等方面有着广泛应用。 该方法主要运用了下列基本假定： ①σ-π分离近似。对于共轭分子，构成分子骨架的σ电子与构成共轭体系的π电子由 于对称性的不同，可以近似地看成互相独立的。 ②独立π电子近似。分子中的电子由于存在相互作用，运动不是独立的，但若将其它电 子对某电子的作用加以平均，近似地看成是在核和其它电子形成的固定力场上运动，则该电 子的运动就与其它电子的位置无关，是独立的。 ③LCAO-MO 近似。对于π体系，可将每个π分子轨道Ψk 看成是由各原子提供的垂直于 共轭体系平面的 p 原子轨道 i 线性组合构成的，即 =  i  k Ckii 在上述假定下，可列出π体系单电子 Schrodinger 方程 H k = E k ˆ 将(19-1)式代入(19-2)式，利用变分原理，可得久期方程式： (H1 1 − ES1 1)C1 + (H1 2 − ES1 2 )C2 ++ (H1n − ES1n )Cn = 0 (H2 1 − ES2 1)C1 + (H2 2 − ES2 2 )C2 ++ (H2n − ES2n )Cn = 0 ……………………………………………………………… (Hn1 − ESn1 )C1 + (Hn2 − ESn2 )C2 ++ (Hn n − ESn n )Cn = 0 此方程组有非零解的充分条件 1 1 21 21 11 11 Hn ESn H ES H ES − − −  0 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 = − − − − − − n n n n n n n n n n n H ES H ES H ES H ES H ES H ES    