酸化還元反応とHOMO及びLUMO

質問

酸化還元反応に関する質問です。

例えばA分子とB分子を考えます。

今A分子がB分子に比べて酸化力が強いとします。

この場合、A分子のHOMOはB分子のHOMOよりも卑に深いと単純に考えて良いのでしょうか？

またA分子とB分子で容易に酸化還元反応が起こると考えた場合、A分子のLUMOにB分子から奪った電子(HOMOからの)が入ると考えるとよいでしょうか？つまり酸化還元反応を考えるにあたっては酸化剤のLUMOと還元剤のHOMOの大きさが重要なのでしょうか？

宜しくお願いします。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

>A分子のHOMOはB分子のHOMOよりも卑に深いと単純に考えて良いのでしょうか？
これは少し議論が「変」ではないですか？
酸化剤は電子を受け取るので、既に電子の詰まっているＨＯＭＯの影響は二次的なはずです。
普通に考えれば電子を受け取るのはＬＵＭＯであるべきでしょう。あるいは酸素分子のように不対電子のあるＨＯＭＯでなくてはいけません。

>酸化剤のLUMOと還元剤のHOMOの大きさが
揚げ足取りですいませんが「大きさ」というのは変です。他で使われている「深さ」の方がより良くで、通常は「レベル」が「高い・低い」といいます。

なお、考え方は、おっしゃるとおりだと思います。
ただ、電子移動後の「対称性」等の変化が大きく効いてくるので、電子授受後のＭＯエネルギーレベル図はちゃんと書き直すべきでしょうね。

お礼

さっそくの返信ありがとうございます。

いまいちHOMOやLUMOの感覚を理解出来ていません。勉強してみます。用語に関しても以後気をつけます。

＞酸化剤は電子を受け取るので、既に電子の詰まっているHOMOの影響は二次的なはずです。
普通に考えれば電子を受け取るのはLUMOであるべきでしょう。あるいは酸素分子のように不対電子のあるHOMOでなくてはいけません。

つまりは酸化剤にとってもっとも重要なのはLUMOであると考えればよいのでしょうか？

例えばトリプトファン（HOMO：-8.52eV,PM3法,Investigation of Relationship between Hydrophobicity and Orbital
Energy of Amino acids by Quantum Chemical Calculation抜粋）
を酸化しようとした場合、酸化剤のLUMOが-8.52eVよりも卑に深い、又は不対電子をもっており、そのHOMOが-8.52eVよりも卑に深いことが重要になってくるのでしょうか？

宜しくお願いします。