自由电子分子轨道模型

自由电子分子轨道模型
自由电子分子轨道模型简称FEMO 模型。其基本假设是:共分子的π电子很像不存在相互作用的电子气,受各原子实际形成的势场限制,在分子骨架中运动。这种假设首先用于线性共轭分子,其中π电子限制在与分子轴相重合的一维势箱中运动,势箱长度为分子链向两个端点原子外各延伸一键长后的总长L。限制势场通常假设为振荡型式,但由同核非交替键长构成的分子骨架可用常势场代替振荡势,FEMO 模型就得到极大的简化。

缺点

对共轭多烯,边界条件要求一维势箱两端波函数为零,势能趋于无穷大。根据只包含一个参数L 的能量公式将极大波长
和振子强度f 的预测与实验结果比较,发现惊人的符合,但预言f 值无上限与事实不符。引入每两个原子为周期的余弦势,优选振幅参量v0,便可改正f 值无上限的缺点。变化v0 数值也解释了不对称染料吸收光谱比相应的对称染料处于较高能态的事实。若把芳香分子当作网形一维箱处理,则苯的
计算值与实验符合良好;而[nài]的第一激发态为四重简并,考虑电子排斥并引入交联作为微扰,使简并消除,这既能说明稠环芳烃的光谱规律性,也可解释萘与[ēn]之间的差别。
将萘分子也作为分支一维箱处理,利用矩阵代数近似,不仅求得四个非简并激发阶,与光谱实验吻合,而且弄清FEMO 与原子轨道线性组合分子轨道LCAOMO)方法之间存在许多形式上的联系。

通则