量子化學(xué)||靜電勢分析C7H8O4分子性質(zhì)
靜電勢本身的物理意義:把一個(gè)整電荷從無窮遠(yuǎn)處拉到圖上某個(gè)位置所需要做的功的大小,正值代表正功,負(fù)值代表負(fù)功。它對于考察分子間的靜電相互作用、預(yù)測反應(yīng)位點(diǎn)、預(yù)測分子性質(zhì)等方面具有有重要意義。
那如何得到一張漂亮的靜電勢圖片呢?下面給大家介紹兩種靜電勢的呈現(xiàn)形式:
下面以C7H8O4為例子介紹幾種呈現(xiàn)形式
出圖效果
第一種是經(jīng)典紅藍(lán)圖,紅色和藍(lán)色分別代表正負(fù)。?

下圖是另一種展現(xiàn)形式,說明的問題和上面的是一致的

結(jié)果分析
靜電勢的正負(fù)可以在一定程度上體現(xiàn)分子的電性分布。
以上述分子為例,容易發(fā)現(xiàn)負(fù)電區(qū)域集中在羧基氧原子附近,而3-羥基氫原子附近呈現(xiàn)出正電特性,因此對于氫鍵等經(jīng)典的基于靜電的弱相互作用,可以認(rèn)為羧基氧原子和3-羥基氫原子分別是該分子優(yōu)勢的氫鍵受體與給體。
值得注意的是,如果要用于討論化學(xué)反應(yīng)的活性或選擇性,則要遵循如下前提:1.反應(yīng)性是由靜電而非軌道、配位等其他任何因素主導(dǎo)的;2. 化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)足夠靠前,結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物足夠相似。以上述化合物為例,如果僅憑靜電勢誰正誰負(fù)判斷,似乎會(huì)得到“親核試劑與該化合物的反應(yīng)將發(fā)生在羥基氫原子上”這一結(jié)論,而這顯然是荒謬的,正是由于親核試劑與該化合物的反應(yīng)是軌道決定的。
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