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Tutorial Menue3D-Visualisierung Organischer Reaktionen mit CAVOCLerneinheit 1 von 12

CAVOC - Tool zur 3D-Visualisierung organischer Reaktionen

Erstellung der Energiediagramme

CAVOC bietet für jeden Reaktionspfad ein Energieprofil des Reaktionsablaufs als auch Energiediagramme der acht Orbitale (HOMO-3 bis LUMO+3), die zur Beurteilung eventueller Orbitalkreuzungen herangezogen werden können.

Energieprofildiagramm

In die Energieprofildiagramme gehen die Bildungswärmen aller Strukturen aus den IRC-Pfaden ein. Diese werden im Verlauf einer quantenchemischen IRC-Rechnung von den verwendeten Rechenprogrammen ausgegeben und können direkt zur Erstellung der Energiediagramme eingesetzt werden. Die Kurve wird über eine kubische Spline-Interpolation erzeugt.

Orbitalenergiediagramme

Die Orbitalenergiediagramme werden nur mit Hilfe der ausgewählten Strukturen konstruiert, da die Eigenwerte erst bei den Gaussian Single Point-Rechnungen bestimmt und ausgegeben werden, aber noch nicht bei den IRC-Rechnungen. Zur Bewahrung der Übersichtlichkeit werden jeweils nur die Kurven für die vier höchsten besetzten und die vier tiefsten unbesetzten Orbitale erzeugt und in zwei getrennten Diagrammen im gleichen Maßstab dargestellt. Durch die Beschränkung auf insgesamt acht Kurven kann es sein, dass sich einige Unregelmäßigkeiten in der 3D-Darstellung anhand der Diagramme nicht erklären lassen, wenn energetisch tiefer oder höher liegende Orbitale an Kreuzungen beteiligt sind. Doch ist zumindest für die meistbeachteten Grenzorbitale HOMO und LUMO die Wahrscheinlichkeit gering, dass weitere, sich energetisch stärker von diesen unterscheidende Orbitale zur Erklärung von Kreuzungen herangezogen werden müssen. Für die Orbitalenergiekurven werden die Stützpunkte durch einfache Linienzüge verbunden, auf eine Spline-Interpolation wird in diesem Fall verzichtet.

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