前線分子軌道理論

前線分子軌道理論,簡稱“前線軌道理論”。解釋化學中成鍵規律的定性理論。

簡稱“前線軌道理論”。解釋化學中成鍵規律的定性理論。日本化學家福井謙一於1952年提出。他認為分子裡也存在像原子中的“價電子”那樣活躍的分子軌道,即能量最高的電子占有軌道(簡稱“最高占據軌道”)和能量最低的電子未占軌道(簡稱“最低空軌道”),統稱“前線分子軌道”。分子進行化學反應時,只和前線分子軌道有關,最高占據軌道具有特殊地位,反應的條件和方式取決於前線軌道的對稱性。例如,多年來人們認為氫和碘的反應是雙分子反應,可是根據該理論分析,認為氫的最高占據軌道與碘的最低空軌道,對稱性不匹配,反應是禁阻的。實驗表明這可能是一個多步的複雜反應,其中關鍵的一步也許是一個三分子反應,這個基元步驟是對稱性匹配的,因此反應是允許的。該理論不僅簡明地解釋軌道對稱守恆原理,判定化學反應活性、芳香性、過渡態原理,還解釋軟硬酸鹼原則等,但由於忽略了非前線分子軌道的作用,故僅是一個定性理論。

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