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Symmetrie: Orbitalsymmetrieerhalt bei chemischen Reaktionen

Ähnlichkeit der Edukt- und Produkt - MOs

Beispiel: Erhalt der Orbitalsymmetrie bei Reaktionen zwischen Ethylen und Butadien

Die Frage, zu welchen Produkt-MOs die Reaktand-MOs kombinieren, ist nicht allein durch einen Blick auf das Symmetrieverhalten der Orbitale eindeutig zu beantworten. So gibt es ja bei beim Cyclohexen zwei bindende Orbitale mit symmetrischen Verhalten gegenüber der Spiegelebene σ h , die sich aus dem symmetrischen HOMO des Butadiens und dem symmetrischen LUMO des Ethens bilden könnten. Man kann sich durch die Ähnlichkeit der Orbitale der Ausgangs- und Endprodukte behelfen. Durch Klicken auf die einzelnen Molekülorbitale in der unten stehenden Abbildung erhalten Sie jeweils eine vergrößerte Darstellung. Zur eindeutigen Zuordnung der Orbitale in orbital-kontrollierten Reaktionen sollte man jedoch den 3. Term der Klopman-Salem-Gleichung heranziehen, der die Wechselwirkung zwischen allen gefüllten Orbitalen mit allen ungefüllten Orbitalen der gleichen Symmetrie beschreibt. Beide Wege sollten zu dem Ergebnis führen, dass in der unten stehenden Abbildung die beiden tiefstliegenden Orbitale den neuentstandenen σ-Bindungen, die aus den HOMO-LUMO-Wechselwirkungen resultieren, entsprechen.

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Abb.1
MO-Energieniveauschema von Cyclohexen mit Angabe HOMO-LUMO-Wechselwirkungen
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