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H和烷基鏈的給電子能力 已有2人參與
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H和烷基鏈的給電子能力: H, methyl, ethyl, hexyl, isopropyl,問了一下搞有機化學(xué)的人,都說給電子能力依次增強。 但最近我用gaussian B3LYP/6-31G(d,p) 算了一下NBO,得到的給電子能力順序為: hexyl=isopropyl<ethyl<methyl<H 順序正好顛倒過來,請高手解釋一下,謝謝啦! 如果計算方法有問題,請給個可以正確模擬該規(guī)律的方法和基組。 |


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判斷H和烷基鏈的給電子能力,實際上是比較它們的電負性,電負性小則給電子能力大。這在許多年前量子化學(xué)計算還高不可攀時,有大量人工計算基團電負性的工作,比較它們的電負性,F(xiàn)在量子化學(xué)計算普及了,算一個分子,電子分布一目了然,再也不去考慮電負性大小和給電子能力的大小了。 但這畢竟是一個基本問題,值得算一下。 可以比較H與-CH3誰的電負性大,用hf/6-311++g(d,p)算了一下CH4,并作了它與CH3、H的電子密度差。CH4中的H上竟增加了電子,表明H的電負性大于基團-CH3! -CH3不是SP^3雜化、電負性微弱大于H嗎?實際上基團-CH3的三個CH鍵電子對另一個H有排斥,以至于基團-CH3電負性比H的電負性還稍小;鶊F-CH2CH3因為排斥更大電負性更小。于是H, methyl, ethyl, hexyl, isopropyl依次電負性減小,即給電子能力依次增強。當(dāng)然,烷基鏈再增長,排斥作用就變化不大了。 Mulliken atomic charges(凈電荷)與NBO電荷,在上述問題上人為地在空間不合理劃分電子歸屬,是有缺點不靠譜的。電子密度差是較可信的。 注:在作電子密度差時,如果等值面取默認值0.0004,看見的只是H3C-H的負值外殼,因為H3C-H比自由的H總體上電子是向內(nèi)收縮的,外圍是減少的。等值面取0.004時才能看見H上正的增值和C上電子的減少。 |

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