FMO theory

[bluemonster]

Hi napoleon9 !

Nguyên văn bởi napoleon9

huynh Bm có thể giải thích mấy cái vụ " cấu trúc ap, cấu trúc sc ( synclinal cổnmation) " được ko? mấy cái vụ này khó hiểu quá? có thể nói rõ hơn khi nào vận dụng cái nỳa ko? trường hợp nào ngoại lệ? trường hợp nào ko vận dung? có ảnh hưởng gì ko?.... nói chung là nói thật rõ dùm đệ !!! thank

Cấu trúc ap thực ra đơn giản thôi, ap nghĩa là antiperi planar, phân tích nhé:
anti: đối
peri: kề nhau
planar: đồng phẳng

Như vậy, ap là dạng cấu trúc hay nói đúng hơn là cấu trạng, trong đó các nhóm thế đang xét nằm đối xứng nhau, là nhóm thế trên hai Carbon kề nhau, và góc nhị diện này làm nên một mặt phẳng.

Tương tự cấu trúc sc-synclinal conformation chính là cấu trúc y hệt như ap, nhưng thay vì anti bây giờ là syn.

Chúng ta nhìn hình sau sẽ rõ hơn:


Còn về ứng dụng, đệ nên tham khảo trong câu hỏi tuần 4, đó chính là ứng dụng thuộc loại ko đơn giản của conformation analysis. Hoặc em có thể vào kho Harvard lấy những bài tập về mảng conformation analysis về mà tìm hiểu, đọc thêm.

Thân !

[napoleon9]

CHC-CH2-CH=CH2 +Br2 ----CCl4--(1:1)---> CHC-CH2-CHBr-CH2-Br

huynh ơi giữa nỗi đôi với nối 3 khi cộng Br2 (1:1) vào thì cộng vào nối đôi mà ko cộng vào nối 3?
có phải là do C nối 3 lai hoá sp nên năng lượng thấp HOMO thấp hơn so với HOMO của C nối đôi lai hoá sp2, nên C lai hoá sp2 dễ cho e hơn C lai hoá sp. nên khi cộng Br2 đóng vai trò là chất nhận điện tủ nên dùng LUMO của nó kết hợp với HOMO của C phải ko huynh?

[bluemonster]

Nguyên văn bởi napoleon9

CHC-CH2-CH=CH2 +Br2 ----CCl4--(1:1)---> CHC-CH2-CHBr-CH2-Br

huynh ơi giữa nỗi đôi với nối 3 khi cộng Br2 (1:1) vào thì cộng vào nối đôi mà ko cộng vào nối 3?
có phải là do C nối 3 lai hoá sp nên năng lượng thấp HOMO thấp hơn so với HOMO của C nối đôi lai hoá sp2, nên C lai hoá sp2 dễ cho e hơn C lai hoá sp. nên khi cộng Br2 đóng vai trò là chất nhận điện tủ nên dùng LUMO của nó kết hợp với HOMO của C phải ko huynh?

hi napoleon9 !
Lập luận của em ok !
Thân !

[napoleon9]

bài 1 :
chọn HOMO và LUMO thích hợp của propene , và giải thích tại sau?

bài 2 : vẽ HOMO và LUMO của Cl-CH2-CH=CH2 , giải thích tại sau?
hi hi dạo này đệ hơi bị mù màu về cái này , xem bài của thầy Anh mà mắt cứ quán gà ra luôn hic hic , mới xem được nhiêu nên hỏi nhiêu ! nữa sẽ hỏi tiếp
thank

[bluemonster]

Nguyên văn bởi napoleon9

bài 1 :
chọn HOMO và LUMO thích hợp của propene , và giải thích tại sau?

bài 2 : vẽ HOMO và LUMO của Cl-CH2-CH=CH2 , giải thích tại sau?
hi hi dạo này đệ hơi bị mù màu về cái này , xem bài của thầy Anh mà mắt cứ quán gà ra luôn hic hic , mới xem được nhiêu nên hỏi nhiêu ! nữa sẽ hỏi tiếp
thank

Câu hỏi này dễ dàng trả lời với phương trâm như sau, mặc dù bản thân ko hài lòng với nội dung đề lắm.

Do CH3 sẽ đem vân đạo pi của mình ra tổ hợp, chính vì vậy ta coi CH3 như một nhóm thế cho điện tử.

HOMO hệ thống: sự tổ hợp ngược pha của hai HOMO hợp phần

Đánh giá riêng HOMO của CH3 và HOMO của pi CH=CH2, ta thấy HOMO CH3 có năng lượng thấp hơn, đương nhiên sự tổ hợp ngược pha sẽ cho ra vân đạo đóng góp HOMO của pi CH=CH2 lớn hơn, chính vì vậy đáp án HOMO hệ thống chỉ có thể là E.
Thêm nữa (ko cần thiết), theo thuyết sóng trong cách xây dựng MO của FMO theory, ta sẽ biết đối với sự tổ hợp ba nguyên tử thẳng hàng theo mô hình allyl ion, vân đạo đóng góp nguyên tử giữa bằng zero. Do vậy, với sự pertubation của các nhóm thế cho (donor) hay nhận (acceptor) electron thì vân đạo đóng góp của nguyên tử giữa ko triệt tiêu, nhưng nhỏ.

Ngoài ra cách lập luận HOMO này ko chỉ cho riêng propene, mà còn cho các nhóm thế khác nối với ethylene có hiệu ứng cho điện tử liên hợp.

Còn về LUMO thì hình trên ko mô tả. Nếu muốn thì chỉ cần vẽ sự tổ hợp của LUMO pi CH=CH2 ngược pha với pi CH3.

Bài 2: Ở đây ta xác định hai vân đạo hợp phần tương tác là -CH2Cl với -CH=CH2, rất tương tự như câu 1, tuy nhiên hai vân đạo pi của -CH2Cl ko còn suy biến (bằng nhau), mà vân đạo pi có sự đóng góp của Cl sẽ có năng lượng thấp hơn (do Cl là nhóm thế âm điệm). Chính vì vậy sự tổ hợp ưu tiên vẫn dành cho vân đạo pi nhóm ít bị ảnh hưởng bởi nhóm thế Cl, có nghĩa là HOMO hệ thống hình dạng tương tự hình E.

Đề bài trên sẽ thú vị hơn nếu hỏi rằng "dùng FMO theory đánh giá hoạt tính của propene, 3-chloropropene".

Cũng đề bài trên, nhưng xác định cấu trạng bền (che khuất hay thẳng góc) ưu đãi hơn.

Thân chào !

[napoleon9]

1/Đề bài trên sẽ thú vị hơn nếu hỏi rằng "dùng FMO theory đánh giá hoạt tính của propene, 3-chloropropene
-HOMO propene cao hơn 3-chloropropene ( do hiệu ứng -I của cl) ----> propene sẽ là chất thân hạch mạnh hơn so với 3-chloropropene , nên nó sẽ cho pư ưu tiên với chất thân điện tử nhiều hơn so với 3-chloropropene.
2/ xác định cấu trạng bền (che khuất hay thẳng góc) ưu đãi hơn
cái này thì đệ đoán là cấu trạng thẳng góc ưu đãi hơn (tương tự Felkin Anh). hic cái này không chắc lắm đâu vì còn hơi yếu về mấy cái này.
he he có gì BM giúp dùm nha ! thank

[bluemonster]

Nguyên văn bởi napoleon9

1/Đề bài trên sẽ thú vị hơn nếu hỏi rằng "dùng FMO theory đánh giá hoạt tính của propene, 3-chloropropene
-HOMO propene cao hơn 3-chloropropene ( do hiệu ứng -I của cl) ----> propene sẽ là chất thân hạch mạnh hơn so với 3-chloropropene , nên nó sẽ cho pư ưu tiên với chất thân điện tử nhiều hơn so với 3-chloropropene.

Thiếu gòi, phải nói rõ là nguyên tử nào đóng vai trò tâm phản ứng trong từng phân tử, tại sao như vậy nữa ! Đó mới là đề hay ! hehe !

2/ xác định cấu trạng bền (che khuất hay thẳng góc) ưu đãi hơn
cái này thì đệ đoán là cấu trạng thẳng góc ưu đãi hơn (tương tự Felkin Anh). hic cái này không chắc lắm đâu vì còn hơi yếu về mấy cái này.
he he có gì BM giúp dùm nha ! thank

Cái này thực tế cũng đơn giản, nhưng ko đơn giản quá như napoleon9 nghĩ !
Phải lập luận dựa trên năng lượng của HOMO, trạng thái cấu trạng đạt bền nhất chỉ khi HOMO của hệ có năng lượng thấp nhất, tức là tương tác giữa pi nhóm CH3 với pi -CH=CH2 là tốt nhất thoai ! Đó là mình gợi ý, anh em có thể thì vẽ lên mình check cho ! hehe !

Dạo này lười vẽ quá, mà lại bị hư chemdraw gòi !

[napoleon9]

Nguyên văn bởi bluemonster

Thiếu gòi, phải nói rõ là nguyên tử nào đóng vai trò tâm phản ứng trong từng phân tử, tại sao như vậy nữa ! Đó mới là đề hay ! hehe !
(

tất nhiên là carbon số 3 ròi ! tại vì khi đó HOMO nguyên tử carbon số 3 đóng góp nhiều nhất (CH3-CH=CH2(3) ). theo hình E đã vẽ rất rõ.
có gì thảo luận nha ! (BM là trùm về MO mà phải ko nà ! )
phải ở trên tp HCM thì họp mặt được mấy anh em trong chem để học hỏi thêm cách học của mấy anh em.
thank

Nguyên văn bởi bluemonster

Cái này thực tế cũng đơn giản, nhưng ko đơn giản quá như napoleon9 nghĩ !
Phải lập luận dựa trên năng lượng của HOMO, trạng thái cấu trạng đạt bền nhất chỉ khi HOMO của hệ có năng lượng thấp nhất, tức là tương tác giữa pi nhóm CH3 với pi -CH=CH2 là tốt nhất thoai ! Đó là mình gợi ý, anh em có thể thì vẽ lên mình check cho ! hehe !

Dạo này lười vẽ quá, mà lại bị hư chemdraw gòi ! (

vậy theo mình thì do ở cấu trạng vuông góc thì LUMO của CH3-CH=CH2 có năng lượng thấp hơn so với dạng che khuất ---> do đó nó bền hơn và phản ứng xảy ra dễ hơn

theo mình hình vẽ nó cũng tương tự như thế này !
cái này phải nghiên cứu thêm , phải đọc sách của thầy Anh thêm nữa mới được, chứ mấy bốn mưới mấy trang là ko ổn ròi, cố gắng đọc thêm mới được ( hic nuốt nó sau mà khó trôi quá , hóa lượng tử hơi bị đau đầu )


"cố gắng nhịn nhục đừng phiền nảo, coi từ từ cuốn thầy Anh cũng sẽ xong "

[bluemonster]

vậy theo mình thì do ở cấu trạng vuông góc thì LUMO của CH3-CH=CH2 có năng lượng thấp hơn so với dạng che khuất ---> do đó nó bền hơn và phản ứng xảy ra dễ hơn

Lập luận thế này lên dĩa nhiều chỗ à nhen ! Thứ nhất đang xét độ bền của một hệ thống (bài toán tối ưu hóa hình dạng) thì ko lập luận trên LUMO, mà lập luận trên HOMO. Thứ hai, một hệ có LUMO năng lượng càng thấp thì cũng ko bao giờ được coi là hệ bền (giả sử theo lập luận của napoleon9). Thứ 3, đây ko phải đang xét phản ứng nào cả, mà chỉ là chọn ra cấu trạng thuận lợi nhất về mặt năng lượng thôi !

Thứ 4, hình vẽ trên ko ăn nhập gì với đề bài, cả về chất nền, lẫn cách lập luận, nó ko đưa ra được cấu trạng bền, nói chung là... vô nghĩa !

hehe, anh em thông cảm, đây là chuỗi bài khởi động cho bài course mình sẽ soạn sắp tới !

Gợi ý đợt 2 đê !
+ Nên xây dựng MO nhóm pi của CH3, (CH2Cl), -CH=CH2
+ Vẽ cấu trạng bằng công thức Fischer (che khuất hay thẳng góc)
+ Đánh giá tương tác thuận lợi làm HOMO năng lượng thấp (HOMO hệ là sự tổ hợp ngược pha của hai HOMO thành phần) ==> cấu trạng bền.

Bài này dù có đi đến đâu mình cũng ko giải chi tiết, anh em cứ thảo luận mình sẽ check, vì mình để dành phần này trong chuỗi bài course của mình !

Thân chào !

[napoleon9]

hi hi ! mình nhầm với LUMO và HOMO , có gì anh em giúp mình cũng cố thêm kiến thức mảng này nha!
sau đây là ý nghĩ của mình
-xét HOMO của hệ thống CH2Cl , CH=CH2

ở dạng che khuất ta thấy có sự tương tác giữa CH=CH2 và Cl , do lực valderval, nên làm cho hệ thống năng lượng của CH2Cl tăng lên ---> sự tổ hợp giữa CH2Cl và CH=CH2 làm cho HOMO1 hệ thống tăng lên so với trường hợp vuông góc không xảy ra tương tác giữa CH=CH2 và Cl nên HOMO2 hệ thống thấp hơn, dẫn đến ở cấu trạng vuông góc hệ bền hơn.
-trường hợp CH3 và CH=CH2 cũng tương tự
thân
thank