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Qualitative MO-Theorie - beliebige Systeme

Qualitative MO-Theorie: Gruppenorbitale der CH3-Gruppe

Um die Gruppenorbitale der CH3-Gruppe aufzustellen, mischt man zunächst alle Orbitale gleicher Symmetrie am gleichen Zentrum und dann alle Orbitale mit gleicher Symmetrie an verschiedenen Zentren. Am Kohlenstoff-Atom haben das 2s-Orbital und das 2px-Orbital die gleiche Symmetrie, sie werden zu den spin- und spout-Molekülorbitalen gemischt. Die Wasserstoff-Moleküle stellen drei s-Orbitale zur Verfügung, die man als eine Einheit betrachten kann.

Abb.1

Im nächsten Schritt werden die vier Orbitale des Kohlenstoffs mit den Wasserstoff-Orbitalen gemischt. Dabei entstehen die folgende Molekülorbitale der CH3-Gruppen.

Tab.1
Gruppenorbitale einer Methyl-Gruppe
spout + 3H
n (nichtbindend)
spin + 3H
σ+σ *
py + 3H
π+π *
pz + 3H
π+π *

Um die Molekülorbitale von Ethan (ekliptische Konformation) aufzustellen, bestimmt man die Orbitale, die sich aus der Überlappung zweier CH3-Gruppen ergeben. Dazu muss zunächst die energetische Abfolge der Gruppenorbitale der CH3-Gruppe bekannt sein. Diese ist

σ < π < n << π* < σ*.

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