「軌道対称性保存則」って何ですか？

質問

実は前回サボってしまった授業の中で「軌道対称性保存則」の話が有りました。
サボった為、言葉の意味がわからない状態です。強いて言うと、私はほとんど
化学や物理学に対する知識がありません。中学生か或いは高校生でも理解できる
くらいの分かりやすい説明で「軌道対称性保存則」についてご説明いただけない
でしょうか？

回答No.3

loveobo · ベストアンサー

＃２で引用させていただいたページの「ペリ環状反応」の節の最後に
説明されているように、ペリ環状反応はある種の反応の総称です。
環状に並んだ原子上の軌道（オービタル）の相互作用によって、
σ結合が新たに生成（切断）されたり、π結合が移動したりする反応
というところでしょうか。　そのような反応を普遍的に説明する理論が、
Woodward-Hoffmann則であり、フロンティア軌道論です。

例えば＃２引用の図６～７のブタジエンを見ると、φ1からφ2までに
２個ずつ計４個の電子が入っています。このときのφ2が highest
occupied molecular orbital (HOMO)、電子の入っていないφ3が
lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) ですが、HOMOや
LUMOがフロンティア軌道です。ブタジエンの熱的な環化で、同旋過程は
HOMO であるφ2が図の白同士／黒同士で近付く（結合性）ので許容、
逆旋過程はφ2が図の白と黒が近付く（反結合性）ので禁制となり、図５
の立体化学が説明（予測）できます。電子の励起する光反応では、φ3が
フロンティア軌道となって同旋過程が禁制、逆旋過程が許容になります。

「それで、Woodward-Hoffmann則とフロンティア軌道論はどう違うの？」
と突っ込まれると、私の怪しげな理解では手に負えません。
不正確な説明になっているかもしれませんが、ご容赦を m(_ _)m

お礼

ペリ環状反応とWoodward-Hoffmann則、フロンティア軌道論の違いについて
教えてくださいまして、どうも有り難うございました。

参考のHPも教えていただきましたし、何処ら辺りの本を調べたらよいかも分かり
ました。本当に有難うございました。

回答No.2

loveobo

Woodward-Hoffmann則を易しく説明するのは至難の技でしょうね。
参考ＵＲＬのページで丁寧に説明されていますが、軌道対称性を説明している
図５で同旋過程と逆旋過程の生成物が逆に書かれているような・・・
＃私の勘違いかもしれないので「自信なし」

参考URL：

http://www.chem-station.com/yukitopics/peri.htm

補足

分かりやすい説明どうも有り難うございます。
つまり、有機物の熱と光の反応の違いについて量子的に軌道を使って、説明した物
なんですね？自分なりに理解したつもりなのですが、どうしても「ペリ環状反応」
と「Woodward-Hoffmann則」の違いが分からなくなりました。同じ物と考えて宜しいのでしょうか？また、福井謙一先生の「フロンティア軌道論」は「Woodward-
Hoffmann則」とどう違うのでしょうか？それとも３つとも同じ事を意味しているの
でしょうか？もし宜しければ、この違いについて教えていただけませんでしょう
か？

回答No.1

rei00

> 実は前回サボってしまった授業の中で
　何の授業でしょうか？それがわからないと，どの「軌道対称性保存則」かが判断できないので回答の使用がありません。補足下さい。

> サボった為、言葉の意味がわからない状態です。
　どうどうとサボった為なんて書くと，誰も回答してくれませんよ。もう少し質問の仕方も考えましょうね。

> 私はほとんど化学や物理学に対する知識がありません。
> 中学生か或いは高校生でも理解できるくらいの分かりやすい説明で
　ウ～ん，難しいですね・・・。「軌道対称性保存則」自身もですし，これを理解するための基礎的事項も中学や高校では殆ど出てきませんので，これは難しいと思います。逆に言えば，今の授業の内容を最初から理解していけば，「ほとんど化学や物理学に対する知識がない人」でも理解できるはずなんですが。

　ところで，その講義を聞いた友人や講義した先生にはお尋ねにならなかったのですか？それが第一だと思いますが。

お礼

分かりにくい質問でどうもすみませんでした。
後、私のように少し甘ったれた生活をしている人間に、「しつけ」までしていただ
きまして有難うございます。授業は以後、さぼらないで出るつもりです。

補足

有機化学の授業です。
友人の授業のノートにただ一言「軌道対称性保存則」と書き込んであるのをチラッと見て...気になって、興味を持ってしまったのです。

こんな事も知らないのか？と周りに思われるのは恥ずかしくて恥ずかしくて...
とても周りには聞けませんでした。
出来るだけでいいので...分かりやす説明していただけると嬉しいです。