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yjcmwgk禁蟲 (文壇精英)
密度泛函·小卒
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[交流]
【求助】大家認(rèn)為pi-pi相互作用的本質(zhì)是什么？ 已有1人參與
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(部分回帖在物理版 http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=1701383&fpage=1 如需也請閱讀) 當(dāng)然一切相互作用（范德華力除外）的本質(zhì)都是分子軌道分布（Molecular Orbital Distribution）的擴(kuò)展，或者是軌道的耦合。這個小卒還是明白的。 不過，對于這種距離達(dá)到了3-5埃（這已經(jīng)是范德華力的作用范圍了），而這種pi-pi作用卻比范德華強(qiáng)2-10倍，大家覺得這個原因是什么？ （1）從軌道耦合角度考慮？ （2）從“兩個分子的分子軌道的對稱性匹配”角度考慮（呵呵，這個考慮和上一個考慮基本類似）？ （3）還是從電子在兩個分子之間的轉(zhuǎn)移來考慮？ 小卒畢竟是化學(xué)出身，那種比較底層的微觀圖景的理解，確實不是那么清楚。還請各位蟲友不吝賜教 PS:以苯為例，pi-pi相互作用指的是“相距3-5個埃”的兩個苯分子的PI電子之間的相互作用 [ Last edited by GrasaVampiro on 2009-12-13 at 15:58 ] |
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我覺得LZ的圖示不能說明任何問題： 1. 你畫的是單個的AO，但是在每個苯分子中，AO早就組成離域的MO（這是一級作用），如果考慮分子間的軌道交疊作用（這是次級作用），也應(yīng)該是兩個HOMO或LUMO之間的作用（請查一下PCCP的一篇關(guān)于TCNQ^2-二聚體的作用的文章）。 所以，你應(yīng)該畫出HOMO或LUMO，而不是AO來考察分子間的軌道交疊。 2. 其實你忽略了一個很重要的東西，那就是C-H鍵與另外一個苯環(huán)的作用。因為C-H是個極性鍵，而苯環(huán)的電子云是的離域的，流動性和極化率比較大，所以它們之間的作用應(yīng)該更強(qiáng)。也就是說，一個苯環(huán)的取代基與另一個苯環(huán)pi電子之間的作用應(yīng)該要強(qiáng)于兩個苯環(huán)之間的pi-pi stacking作用，我覺得這就是為什么shifted-sandwich型的苯二聚體要比sandwich型的苯二聚體作用更強(qiáng)的原因。 請查一下JACS上的兩篇Communication，他們用DFT-D的計算表明：無論苯環(huán)上的H被吸電子還是斥電子基取代，兩個苯環(huán)之間的作用都增強(qiáng)了。而原因就是因為取代基和苯環(huán)pi電子云之間的作用才是主要的。 |
49樓2009-12-27 19:01:37
mingdong
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