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vigaryang

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[交流] 【討論】NBO分析中如何判斷π相互作用? 已有7人參與

當(dāng)對(duì)分子A和分子B的復(fù)合物進(jìn)行NBO分析時(shí)，得到如下的一組軌道相互作用：
Donor Acceptor E(2)
161. LP (2) O 35 /991. BD*( 2) N 1 - C 5 0.09

由化學(xué)結(jié)構(gòu)式知道N1和C5之間是雙鍵，那么能不能根據(jù)上面顯示的結(jié)果認(rèn)為A與B之間發(fā)生了p-pai相互作用？謝謝。

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1樓 2010-07-03 13:56:33

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qzhaosdu

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erylingjet(金幣+1):感謝交流! 2010-07-03 17:28:00
zhou2009(金幣+2): 2010-07-07 14:12:27

可以認(rèn)為是O的孤電子對(duì)和N-C的pi反鍵有相互作用，但是E(2)太小了，這種相互作用可以忽略不計(jì)了，這個(gè)不能算數(shù)的。

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2樓2010-07-03 14:20:12

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引用回帖:

Originally posted by qzhaosdu at 2010-07-03 14:20:12:
可以認(rèn)為是O的孤電子對(duì)和N-C的pi反鍵有相互作用，但是E(2)太小了，這種相互作用可以忽略不計(jì)了，這個(gè)不能算數(shù)的。

謝謝。那么這個(gè)“pi”是如何來(lái)判定的呢？是通過(guò)結(jié)構(gòu)式中有個(gè)雙鍵就認(rèn)定是“pi”呢，還是要通過(guò)對(duì)NBO輸出結(jié)果中這一反鍵軌道的詳細(xì)軌道組成來(lái)判定（比如觀察構(gòu)成這一個(gè)反鍵軌道的兩個(gè)NHO各自的組成中s軌道占多少，p軌道占多少）？

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3樓2010-07-03 14:43:37

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ter20

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erylingjet(金幣+1):感謝交流! 2010-07-03 17:28:06

你可以看一下N-C的BD*反鍵的軌道構(gòu)成啊，就在前面雜化的那一部分

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4樓2010-07-03 17:18:37

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aylayl08(金幣+2):謝謝交流 2010-07-07 10:54:19
vigaryang(金幣+1):3 2010-07-11 16:36:10
vigaryang(金幣+2): 2010-07-11 16:36:22

首先ＮＨＯ和ＮＢＯ軌道是由不同的方式得到的軌道，一個(gè)是自然雜化軌道，一個(gè)是自然鍵軌道。
如果不加特別的關(guān)鍵詞我們得到的是ＮＢＯ軌道的信息。
以ＮＢＯ軌道為例，如果想知道兩個(gè)原子間成的是單間還是雙鍵，通過(guò)查看ＮＢＯ分析結(jié)果中Ｃ和Ｎ之間形成了幾個(gè)ＢＤ就可以大概得到，但比較可靠的還是要分析由Ｃ１－Ｎ５組成的ＢＤ的組分，如ＢＤ（１）Ｃ１－Ｎ５是由Ｃ１的２ｓ和Ｎ５的２ｓ組成的ｓｉｇｍａ軌道，也可以看出ｓ軌道的％比，當(dāng)然一般會(huì)有部分２ｐ的參與，假定為２ｐｘ的參與，我們可以得出，ＢＤ（１）Ｃ１－Ｎ５為在ｐｘ方向上形成的一個(gè)ｓｉｇａｍａ鍵；同樣我們可以分析ＢＤ（２）Ｃ１－Ｎ５假定為在２ｐｙ方向上形成的ｐｉ鍵，也可以得到C1和N5分別的貢獻(xiàn)假定前者為67%，后者為33%。
而反鍵ＢＤ＊（２）Ｃ１－Ｎ５則是C1的貢獻(xiàn)為33%，N5的貢獻(xiàn)為67%

當(dāng)分析片段間或是分子間的相互作用時(shí)，一般NBO會(huì)給出一些unit，分析unit之間的相互作用

如一樓想知道A和B之間是否有pi相互作用，那就需要去分析unit之間E(2)值比較大(一般要大于5 kcal/mol)的幾個(gè)Donor Acceptor 相互作用，看是否有pi鍵的參與，有時(shí)候一個(gè)pi鍵參與了幾個(gè)相互作用，是可以疊加起來(lái)來(lái)考慮的。

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5樓2010-07-06 15:40:12

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引用回帖:

Originally posted by xiaoma541 at 2010-07-06 15:40:12:
首先ＮＨＯ和ＮＢＯ軌道是由不同的方式得到的軌道，一個(gè)是自然雜化軌道，一個(gè)是自然鍵軌道。
如果不加特別的關(guān)鍵詞我們得到的是ＮＢＯ軌道的信息。
以ＮＢＯ軌道為例，如果想知道兩個(gè)原子間成的是單間還是雙鍵， ...

非常感謝您的耐心解答！我在G03里面通過(guò)POP=NBO關(guān)鍵詞好像在得到NBO軌道作用信息的同時(shí)也能得到各個(gè)NBO軌道的雜化組成，包括各個(gè)NHO的NAO組成：

LP ( 2) O  39    s(  0.11%) p 99.99( 99.79%)d 0.82(  0.09%)
BD*( 2) N 1 - C 5
( 28.54%) 0.5342* N 1 s(  0.02%) p 99.99( 99.93%)d 2.70(  0.05%)
( 71.46%)  -0.8453* C 5 s(  0.02%) p 99.99( 99.75%)d 9.72(  0.23%)

根據(jù)上面的詳細(xì)軌道組成，應(yīng)該可以說(shuō)這兩個(gè)軌道之間是p-π作用了吧？

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6樓2010-07-06 20:42:44

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aylayl08(金幣+2):謝謝解釋 2010-07-07 10:54:35
zhou2009(金幣+2): 2010-07-07 14:15:52

也不一定，
1. 他們之間的E(2)值太小了，只有0.09 Kcal/mol，而NBO在選擇的時(shí)候僅列出了大于0.05的一些相互作用，因此就算兩者有作用，也僅僅有那么一點(diǎn)點(diǎn)，不足來(lái)解釋化學(xué)問(wèn)題，小于化學(xué)誤差范圍值(好像1Kcal/mol吧)。這不可避免也許是一些計(jì)算誤差所引起的結(jié)果。
2. 你要分析LP（2）O39p的貢獻(xiàn)是來(lái)自于px還是py，是否與BD*(2)N1-C5中p的貢獻(xiàn)方向一致，我們知道只有在同一個(gè)方向才能發(fā)生軌道重疊。才會(huì)產(chǎn)生相互作用。

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7樓2010-07-06 23:09:56

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aylayl08(金幣+2):謝謝探討 2010-07-07 15:20:30

引用回帖:

Originally posted by xiaoma541 at 2010-07-06 23:09:56:
也不一定，
1. 他們之間的E(2)值太小了，只有0.09 Kcal/mol，而NBO在選擇的時(shí)候僅列出了大于0.05的一些相互作用，因此就算兩者有作用，也僅僅有那么一點(diǎn)點(diǎn)，不足來(lái)解釋化學(xué)問(wèn)題，小于化學(xué)誤差范圍值(好像1Kcal/m ...

為了使問(wèn)題更有普遍意義，要不先暫且拋開(kāi)這里的具體的E(2)吧。看了一下各個(gè)雜化軌道的組成細(xì)節(jié)，好像不管是O、C還是N，都不只一個(gè)方向的p軌道參與其中：

O 39:  -0.2252 (2px) + 0.3537 (2py) + 0.9061 (2pz)
N 1 : 0.6928 (2px)  -  0.0346 (2py) -  0.7197 (2pz)
C 5 : 0.7188  (2px) -  0.0189 (2py) -  0.6928 (2pz)

[ Last edited by vigaryang on 2010-7-7 at 10:56 ]

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8樓2010-07-07 10:51:04

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aylayl08(金幣+2):謝謝討論 2010-07-07 15:20:17

恩這是因?yàn)榉肿拥牡芽栕鴺?biāo)不是沿著化學(xué)鍵的方向(用gv可以把笛卡爾坐標(biāo)的三個(gè)方向標(biāo)出)，而C-N鍵在空間的三個(gè)方向均有矢量貢獻(xiàn)，因而均有參與

但一般對(duì)于一個(gè)特定的軌道來(lái)說(shuō) 應(yīng)該是在某一個(gè)方向上的p軌道占主要作用

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9樓2010-07-07 11:20:53

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aylayl08(金幣+2):謝謝討論 2010-07-07 15:20:08

引用回帖:

Originally posted by xiaoma541 at 2010-07-07 11:20:53:
恩這是因?yàn)榉肿拥牡芽栕鴺?biāo)不是沿著化學(xué)鍵的方向(用gv可以把笛卡爾坐標(biāo)的三個(gè)方向標(biāo)出)，而C-N鍵在空間的三個(gè)方向均有矢量貢獻(xiàn)，因而均有參與

但一般對(duì)于一個(gè)特定的軌道來(lái)說(shuō) 應(yīng)該是在某一個(gè)方向上的p軌道占主 ...

GV能不能直接顯示上面所討論的這各個(gè)NBO、NHO、NAO的？只知道能顯示分子軌道。

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10樓2010-07-07 14:09:05

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