PBL教学法在结构化学休克尔分子轨道理论教学中的应用

休克尔分子轨道理论是结构化学课程中的重要内容,可预测或解释共轭分子性质、电子光谱等问题。其与势箱中粒子运动模型、分子轨道理论、分子对称性等知识点关联密切,综合性强。在该理论教学过程中运用问题式教学法(Problem-Based Learning,PBL),以典型问题引导学生自主学习,在循序渐进的问题中,学生的思考意识逐步增强,知识综合能力可得到有效提升。

人参皂苷Rg分子轨道微扰理论的研究

人参皂苷Rg是具有生理活性的物质,它包括三个异构体:Rg1; Rg2; Rg3其中Rg3具有很强的抗癌作用。本文通过休克尔分子图形理论对Rg异构体的各分子轨道进行约化,并且根据分子轨道微扰理论求出它们不同本征多项式和本征值。

一种改进的休克尔分子轨道模型预测纯碳环分子稳定结构

针对休克尔分子轨道(HMO)理论中只考虑相邻原子轨道相互作用的缺点,提出了一种改进的HMO模型,明确考虑间位碳原子共振积分,采用对称性匹配的分子轨道,得到了π共轭体系的能级公式,发现分子对称性降低可产生额外稳定化能,从而正确解释了纯碳环C2n分子稳定结构中键角交替变化规律,为理解二级Jahn-Teller效应提供了新思路。

儿茶素休克尔分子轨道模型及其热力学平衡常数的研究

儿茶素属于多酚类的一种,其中以茶叶的含量最多。它是由四种异构体组成,运用休克尔分子图形理论对其分子轨道进行设计,并且根据分子微扰理论求出相应波函数及本征值,并根据本征值推出其热力学平衡常数。

ET类分子导体3d轨道对晶体能带及导电性的影响

采用扩展休克尔 -紧束缚方法 (EHTB)研究了ET类分子导体 [ET =bis (ethylenedithio) tetrathiafulvalene]的能带 .讨论了硫原子 3d轨道对能带结构的影响 ,添加 3d轨道导致ET分子柱间的横向作用大为增强 ,并与纵向作用处于同一数量级 ,这一结论解释了晶体二维导电性的实验结果 .计算得到 (ET) 2 C3 H5SO3 ·H2 O ,(ET) 2 HgCl3 ·TCE两个晶体的带隙分别为0 5 79,0 .5 72eV ,与实验得到的导电激活能 0 .3 19,0 .3 0 8eV符合较好 .

共轭烯烃亲电加成的前线轨道理论解释

本文用ＨＭＯ法计算出１，３－丁二烯、１，３－戊二烯的类共轭体系的分子轨道．由计算出的前线分子轨道（ＦＭＯ）信息，用ＦＭＯ理论解释了共轭烯烃的１，２加成和１，４加成．

原子簇合物的三维休克尔理论

本文简要介绍了簇化合物的三维休克尔分子轨道理论，并讨论了该理论在过渡金属原子簇合物的应用。

一个处理共轭分子光谱的近似公式

运用一维势箱模型结合Hückel简单分子轨道理论,提出了一个预测共轭多烯烃吸收光谱的简便公式。将该公式用于处理并苯和石墨烯,解释了石墨烯和石墨导电以及π∞∞键具有金属键的特性。

谈分子键级的计算方法

介绍了计算分子键级的分子轨道法、电子空位对假说、休克尔分子轨道法,并重点就分子轨道理论和电子空位对假说进行比较分析,从而使得处理分子键级简单、明了、全面,为在处理具体问题如何择取提供参考。

1,8二羟基蒽醌分子结构和紫外光谱量子化学研究

1,8二羟基蒽醌是一种重要的生物活性物质,其光谱研究具有重要意义.以半经验分子轨道方法进行构型优化,扩展休克尔分子轨道方法对1,8二羟基蒽醌的紫外光谱进行研究,计算出了该分子各跃迁轨道的能量及相应紫外光谱吸收峰的位置,与1,8二羟基蒽醌在乙醇-水体系中的紫外光谱吸收峰实验值基本一致.

基于现代信息技术的结构化学一维势箱理论和HMO法“翻转课堂”教学设计

结构化学在大学化学专业本科教育中属于理论性和抽象性较强的课程,因此适合运用"翻转课堂"创新教学手段加强学生的学习效果。我们围绕结构化学课程中的两个重难点和知识点,即"一维势箱理论"和"休克尔分子轨道(HMO)理论"进行了"一维势箱和HMO法用于烯烃离域电子处理"翻转课堂教学设计,详细介绍了该教学设计的具体内容并分析了学生在课堂中的表现。我们认为该翻转课堂教学不但加强了学生对量子力学基本原理的理解,更有助于提高学生从结构化学基本原理出发进行分析和解决问题的能力,并培养了学生的辩证思维能力、语言表达能力和团体合作意识。

从化学亲合力到现代化学键理论

有人说过:“化学的目的似乎一个时期一个时期变化很大,一段时期化学可称为生命的理论,另一时期成为冶金学的一个分支;有时研究燃烧,有时成为医学的帮手;某一段时期企图只给一个单字 element(元素)下定义,另一段时期就探求所有现象的不变的基础,仿佛化学有时是手艺,有时是哲学,有时是秘术,有时是科学,但是,在化学的发展中,关于引起化学运动的原因问题,一直是化学研究的重要问题之一,在某种意义上可以说,对这个问题的研究、探索推动了化学的发展,本文拟以此为线索,着重从哲学方面概述人类认识化学运动的历史,探讨它的哲学意义。

对硼铬元素性质的理论解析

本文对硼(B)铬(Cr)两元素形成化合物的性质作了理论分析,得出满意的解释。对于硼形成三配位化合物BX3能稳定存在的根本原因是能形成离域∏键,并用休克尔分子轨道法进行处理,形成离域∏键后,可获得b32离域能,起到了稳定化作用。对于铬元素形成的低价态化合物,用晶体场理论作了分析,指出Cr(I)化合物不能稳定存在而Cr(Ⅲ)化合物能稳定存在的原因。

芳香性和休克尔规则

从凯库勒(kekule)提出苯的环状结构,并发现苯和类苯化合物有特殊性质(芳性)以来,人们对芳性及其和结构之间的关系的研究也逐步深入,到1931年休克尔(Hückel)用其简单的分子轨道法计算了单环多烯的玎电子能级,提出了4n+2规则;

长春应化所稀土分子合金研究获进展

近日,中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室孙忠明课相题组在稀土分子合金的研究中取得新进展,关成果发表在《德国应用化学》（Angew.Chem.Int.Ed.2016,DOI：10.1002/anie.201600706）上。

血卟啉声致荧光谱和光致荧光谱研究

对血卟啉生理盐水溶液的吸收谱和光致荧光谱进行了分析,并根据共轭化合物的休克尔分子轨道(HMO)图形理论对血卟啉πMO能量进行了估算,估算值与实验结果基本一致.同时对血卟啉的声致荧光谱的性质作了尝试性探讨.

CO_2稳定性与π键结构关系的探讨

根据休克尔分子轨道理论 ,对CO2 分子π分子轨道进行组建 ,并获得相应的轨道能级。通过对CO2 分子中组态 2π4 3、(π53和π33)及 2π22 的能量上的稳定性、对应键级、分子磁性及化学性质等方面进行比较 ,得出CO2 分子形成两个π4 3键使体系的能量降低最多 。

结构化学教学中两个化学模型下的教学过程对比

本文比较了一维势箱中的粒子模型和休克尔分子轨道理论两个教学过程的不同;分别用两个理论处理了链状共轭分子辛四烯、环状共轭分子苯的结构,不同的理论得到的结果有所不同.通过教学中前后联系、对比教学来解决结构化学教学过程中化学模型多,理论假设多,同学容易混淆的难题.

NNK结构与其代谢机理和致癌性研究

目的从化学结构的角度研究4-(N-甲基-N-亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-丁酮(4-(methylnitro-samino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone,NNK)的代谢机理和致癌性。方法利用HyperChem计算化学软件,在扩展休克分子轨道法的基础上进行计算,分析计算结果,阐述NNK的代谢机理以及其致癌性。结果前线轨道的能量差很小,而且LUMO能量低于原子轨道能量,决定了NNK代谢反应既可以接受电子作为氧化剂发生还原反应,也可以提供电子作为还原剂发生氧化反应。电荷分布的局部集中,为亲电试剂的进攻提供了便利。无论是NNK还是其初级代谢产物,高风险诱变性和致癌性基团的存在是其具有潜在致癌性的基础。结论从计算结果可以对NNK的代谢机理和致癌性作出令人满意的合理解释。

共轭原子发生旋转时πΜΟ能级的近似计算

共轭分子中,离域π键的形成有二个条件:一是共轭原子必须同在一个平面上,且每个原子可以提供一个彼此平行的P轨道;二是总的π电子数小于参与形成离域π键的P轨道数的二倍.前一个条件保证了P轨道之间有最大程度的重叠,后一个条件保证了成键电子数大于反键电子数.当共轭分子受到微扰作用,部分共轭原子沿σ键发生了一定角度的旋转时,P轨道不再彼此保持平行,因此也就不可能再保证P轨道之间有最大程度的重叠.由于不符合离域π键形成的条件,就不应再采用σ—π分离的近似方法。