四、共轭环链之一
把分子轨道函数分为对称和反对称类型之后,共轭环链问题就很容易得到解决。因为,从先定系数法来看,环链和直链并不是截然分开的,环链可以看成是直链的两个端点原子键合或重合的结果。例如,苯环可以看成是一条六原子链的两端原子键合组成的共轭体系。
|
|
因此,苯环与六原子链的差别,仅在终点原子(两个端点原子)的边界条件不同。现按其对称情况分述如下:
|
对称状态
|
|
对于六原子直链体系,边界条件为
|
而对于苯环,其边界条件为
利用三角函数的和差与积的关系,上式化为
|
则
|
|
|
即 2、 1、 -1
|
|
反对称状态
|
|
它们的边界条件分别为 与
|
|
即
|
|
所以苯环的 π轨道能为所以苯环的 π轨道能为
|
|
其波函数为 把 的值代入并经归一化后,得六个分子轨道波函数如下:
|
|
|