前线轨道理论在化学中的应用

前线轨道理论认为：分子在反应过程中是分子轨道起变化，优先起作用的是前线轨道，即分子中的最高被电子占有分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)，分子轨道的对称性特别是前线轨道的对称性在反应历程中起决定作用。     

苯及其氮取代体系的电子结构和性质比较

采用量子化学计算方法讨论了苯及其吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪 5个分子的几何构型、稳定性和前线分子轨道。得到氮取代使前线分子轨道组成发生变化 ,轨道能级差减小 ,反应活性增加的结果。     

取代基对D—A反应速率影响的规律

Diels—Alder反应是前线轨道控制反应,反应速率取决于前线轨道的能量。取代基是影响前线轨道能量的重要因素。本文根据取代基对前线轨道能量的不同影响,推出了取代基对Diels—Alder反应速率影响的规律。     

PMO在有机化学中应用研究IX微扰理论与游离基反应

本文介绍了用于分析游离基反应的前线轨道的微扰分子轨道理论的普通方程。从而用微扰分子轨道理论半定量地解释了脂肪族的游离基取代和芳香族的游离基取代反应的反应性和选择性。     

芦竹碱分子的密度泛函理论研究

用密度泛函理论,在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了芦竹碱分子的结构,给出了分子的键长、键角、二面角等参数,并对其进行了前线轨道分析和自然电荷分析,揭示了前线轨道、电荷分布与反应活性之间的关系.     

对共轭烯烃加成特点的理论解释

本文通过对前线分子轨道的能量、反应时的动态效应以及反应过程中的活化过渡态的分析,解释了共轭烯烃比隔离烯烃更易亲电加成的原因。此外,又用代基当量法、HMO 法和前线分子轨道理论解释了共轭烯烃既可1,2加成,又可1,4—加成的特性。     

用前线轨道理论判断周环反应规律的简单方法

归纳了开链共轭多烯的 π分子轨道位相变化规律 ,采用了一种简便的判断前线轨道位相的方法 ,用于判断周环反应及其立体化学 .     

〔1,3〕同面迁移过程中的分子轨道界面图

采用唐敖庆提出的HMO模型.算得[1,3]б同迁移过程中分子轨道能量及系数随反应坐标变化.但对反应坐标入=0.5时出现的偶然简并性相应的前线轨道,采用陈志行等的系数.对过渡态的分子几何,采用MNDO全几何优化计算结果.加上其它分子几何及原子轨道补充暇设.绘制了反应过程中分子轨道界面图.     

Huckel-Mbius芳香过渡态理论及其在周环反应中的应用

1965年WoodWard和Hoffman提出分子轨道对称性守恒原理,说明了分子轨道的对称性质对化学反应进行难易程度及产物构型的决定作用,成为考察反应机理的主要理论方法.对这一原理的描述,除了大家熟悉的“前线分子轨道理论”和“能量相关理论”外,还有“Mobius结构理论”(芳香过渡态理论).Mobius结构理论是1966年H.E.Zimmerman发展了Heilbronner关于大环多烯扭曲会产生Mobius型化合物的设想,提出的另一种解释周环反应的方法,即Huckel-Mobius芳香过渡态的概念.与前线轨道理论和能量相关理论不同之处是它不考虑轨道的对称性,而是认为周环反应经历了一个     

一氧化氮生成反应的课堂讨论和课外实践

通过“问题-探索-分析-结论”教学模式,引发学生的求知欲和探索未知的好奇心,激发学生主动学习的热情并牢固掌握所学的内容.结构化学教学中,氧气和氮气化合生成一氧化氮引起了学生的兴趣.为了加深学生对前线轨道的理解,课堂教学中讨论了该反应发生的条件.课外实践中,学生利用分子轨道理论计算验证了反应的机理,得出了一些有趣的结论.这次教学实践活动加深了学生对前线轨道理论的理解,同时增加了对分子轨道理论的认识和利用该理论探索化学现象的兴趣.     

Diels—Alder反应中的区域选择性与次级轨道效应

本文介绍了含有次级作用项的分子轨道的微扰方程,从而运用前线轨道能量和系数分析了次级效应即不直接成键原子间的相互作用对 Diels-Alder 反应的区域选择性的控制作用。     

咪唑啉缓蚀剂分子结构与缓蚀性能的量子化学分析

采用量子化学密度泛函理论,考察6种十一烷基咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能与分子结构的关系,通过前线轨道分布、Fukui指数、自然电荷分布以及分子中重原子对前线轨道贡献等分析缓蚀剂分子的反应活性位点.结果表明:咪唑啉类缓蚀剂分子与金属界面作用时,主要是咪唑环和亲水支链上的极性基团起作用,分子的活性位点主要分布在咪唑环及亲水取代基...     

有机化学周环反应规律的探讨与教学实践

用分子轨道对称性守恒原理和前线轨道理论,对周环反应进行了详细探讨.提出了该类反应在加热或光照条件下,很好地预测周环反应发生的可能性和结果,能准确确定操作方式及确定生成物的立体构型等.方法简明实用,易于理解和掌握,方便教学.     

前线轨道理论与反应择向性

本主要介绍了前线轨道理论在有机反应择向问题上的应用。并且阐明了一个分子与受体反应，择向在该分子的HOMO伸展较大的位置上；与授体的反应，择向与该分子的LUMO伸展较大的位置上这样极简明的结论。     

周环反应的立体选律

本文介绍一种从π电子数与前线轨道(FMO)的HOMO(最高占有轨道)、LUMO(最低空轨道)的能级及对称性和反应条件三者的关系中得出的表示方法,用这种方法可以使学生易于理解和掌握周环反应的反应规律。     

自由基-分子加成反应活性的前线轨道理论研究

对于自由基分子加成反应,提出了利用不饱和烃的第一电离势与自由基基团的电子亲合能同反应速率常数（取对数形式）进行并联的估算方法;此外,根据前线轨道理论的基本假设,采用不饱和烃分子的最高占据轨道能量及自由基基团的最低空轨道能量同反应速率常数（取对数形式）进行关联,同样取得了令人满意的估算结果     

衣康酸酐的结构和性质的理论研究

采用DMol3程序对衣康酸酐的结构和相关性质(振动频率、热力学性质、反应活性及稳定性)进行了理论研究,得到了分子的几何优化构型和各原子上的电荷分布以及前线分子轨道能级。计算结果表明:衣康酸酐分子容易得到电子,且酸酐氧基上氧原子是亲电反应的作用点。     

量子化学在合成CLT酸中的应用（Ⅰ）——反应位置选择性

用量子化学中半经验自治场分子轨道AMI方法全优化计算了合成CLT酸新工艺和老工艺中备反应物的分子几何构型和电子结构，发现用前线轨道理论可以很好地阐明各反应（磺化、氯化、溴化、氨化和硝化反应）的位置选择性；导出邻氯甲苯发生溴化反应时氯基的定位能力应大于甲基的结论．较好地解释了经典有机电子理论无法解释的实验事实。     

双光子协同光化学周环反应的选择规则

从理论和实验两方面比较了双光子(频率)和相应的单光子(频率2)协同周环反应。二者常得到不同的产物,表明Woodward-Hoffman规则不适用于双光子反应。为解释这一差异,提出用线性多烯烃的HudsonKohler态而不是休克尔分子轨道作为反应中双光子激发产生的最低激发态。根据这一能态的轨道对称性,并利用前线轨道理论,给出了双光子周环反应的选择规则。     

顺式环氧琥珀酸的结构和性质的理论研究

采用DMol3程序对顺式环氧琥珀酸(ESA)的结构和相关性质(振动频率、热力学性质、反应活性及稳定性)进行了理论研究.得到了分子的几何优化构型和各原子上的电荷分布以及前线分子轨道能级.计算结果表明:ESA分子容易得到电子,且环氧基上氧原子是亲电反应的作用点.