Ab-initio-Rechnungen an Biannulenylenen:
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1997
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
5
2
QUANTENCHEMISCHE
GRUNDLAGEN
9
2.1
DAS
HARTREE-FOCK
VERFAHREN
9
2.1.1
DIE
FOCK-GLEICHUNG
9
2.1.2
DIE
ROOTHAAN-GLEICHUNGEN
11
2.1.3
COMPUTERIMPLEMENTIERUNG
DER
ROOTHAAN-GLEICHUNGEN
12
2.1.3.1
DAS
DIREKTE
SCF
12
2.1.3.2
INTEGRAL
PRESCREENING
13
2.1.3.3
KONVERGENZHILFEN
14
2.1.3.3.1
DAEMPFUNG
14
2.1.3.3.2
LEVEL-SHIFTING
14
2.2
DIE
KORRELATIONSENERGIE
15
2.2.1
STOERUNGSTHEORETISCHE
ERFASSUNG
DER
KORRELATION
17
2.2.1.1
DIE
RAYLEIGH-SCHROEDINGER
STOERUNGSTHEORIE
17
2.2.1.2
MOLLER-PLESSET
STOERUNGSTHEORIE
17
2.3
DAS
DICHTEFUNKTIONALVERFAHREN
20
2.3.1
DIE
HOHENBERG-KOHN
THEOREME
20
2.3.1.1
DAS
1.
THEOREM
UND
V-DARSTELLBARKEIT
20
2.3.1.2
DAS
2.
THEOREM
21
2.3.2
DIE
KOHN-SHAM-GLEICHUNGEN
22
2.3.3
FUNKTIONALE
24
2.4
BASISFUNKTIONEN
25
2.4.1
SLATER-TYPE
ORBITALS
25
2.4.2
GAUSSIAN-TYPE
ORBITALS
26
2.4.3
EINZELNE
BASISSAETZE
28
2.4.3.1
STO-3G
29
2.4.3.2
3-21G
30
2.4.3.3
4-31
G,
6-31
G,
6-311
G
30
2.4.3.4
POLARISATIONSFUNKTIONEN
31
2
INHALTSVERZEICHNIS
2.4.3.5
DIFFUSE
FUNKTIONEN
32
2.4.4
FEHLERQUELLEN
33
2.4.4.1
BASIS-SET
TRUNCATION
ERROR
33
2.4.4.2
BASIS-SET
SUPERPOSITION
ERROR
(BSSE)
34
2.5
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
35
2.5.1
DIE
BORN-OPPENHEIMER
NAEHERUNG
35
2.5.2
DIE
POTENTIALHYPERFLAECHE
37
2.5.3
NORMALKOORDINATENANALYSE
38
2.5.4
STATIONAERE
PUNKTE
39
2.5.5
OPTIMIERUNG
VON
GRUND
UND
UEBERGANGSZUSTAENDEN
40
2.5.5.1
DAS
YYSTEEPEST
DESCENT
"
-VERFAHREN
41
2.5.5.2
DAS
QUASI-NEWTON-RAPHSON-VERFAHREN
41
2.5.5.3
DAS
YYEIGENVECTOR-FOLLOWING
"
VERFAHREN
42
2.5.5.4
CONSTRAINED
OPTIMIZATION
44
2.5.5.5
BERECHNUNG
VON
GRADIENT
UND
HESSEMATRIX
45
2.5.5.6
PROBLEME
BEIM
FINDEN
VON
UEBERGANGSZUSTAENDEN
46
2.5.5.7
GEOMETRIEOPTIMIERUNG
UND
SYMMETRIE
47
2.5.5.8
ZUR
GENAUIGKEIT
OPTIMIERTER
MINIMUMSGEOMETRIEN
48
3
BIANNULENYLENE
49
3.1
EINLEITUNG
49
3.2
NOMENKLATUR
50
3.3
BEKANNTE
BIANNULENYLENE
51
3.4
AROMATIZITAET
52
3.5
EIGENSCHAFTEN
53
3.6
DER
MILLS-NIXON-EFFEKT
56
3.7
WOODWARD-HOFFMANN-REGELN
56
4
UNTERSUCHUNGEN
ZU
EINZELNEN
BIANNULENYLENEN
59
4.1
EINLEITUNG
59
4.2
DAS
5,5-BIANNULENYLEN
60
4.2.1
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
61
4.2.2
VERGLEICH
C
2V
/D2H
65
4.2.3
NORMALSCHWINGUNGSANALYSE
67
4.2.4
VERGLEICH
MIT
ISOMEREN
79
INHALTSVERZEICHNIS
3
4.3
DAS
5,5-BIANNULENYLEN-DIKATION
83
4.3.1
VALENZFORMELN
83
4.3.2
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
UND
NORMALSCHWINGUNGSANALYSE
84
4.3.2.1
ERGEBNISSE
AUF
HF
UND
MP2-NIVEAU
85
4.3.2.2
ERGEBNISSE
AUF
DFT-NIVEAU
86
4.3.2.3
ZUSAMMENFASSUNG
87
4.4
DAS
5,7-BIANNULENYLEN
88
4.4.1
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
88
4.4.2
DIPOLMOMENT
93
4.4.3
VERGLEICH
C
S
/C
2V
95
4.4.4
NORMALSCHWINGUNGSANALYSE
97
4.4.5
VERGLEICH
MIT
ISOMEREN
101
4.5
DAS
5,7-BIANNULENYLEN-DIKATION
102
4.5.1
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
103
4.5.2
NORMALSCHWINGUNGSANALYSE
105
4.6
DAS
7,7-BIANNULENYLEN
106
4.6.1
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
107
4.6.2
VERGLEICH
C
2V
/D
2H
110
4.6.3
NORMALSCHWINGUNGSANALYSE
111
4.6.4
VERGLEICH
MIT
ISOMEREN
113
4.7
DAS
7,7-BIANNULENYIEN-DIKATION
117
4.7.1
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
117
4.7.2
NORMALSCHWINGUNGSANALYSE
120
4.8
DIE
BEHANDELTEN
BIANNULENYLENE
IM
VERGLEICH
121
4.8.1
GEOMETRIEOPTIMIERUNGEN
UND
DAS
THEORETISCHE
NIVEAU
121
4.8.2
NORMALSCHWINGUNGEN
122
4.8.3
AROMATISCHE
STABILISIERUNG
123
4.8.4
CHEMISCHE
STABILITAET
125
5
VERSUCHE
ZUR
OPTIMIERUNG
VON
UEBERGANGSZUSTAENDEN
129
5.1
EINLEITUNG
129
5.2
SUCHE
NACH
DEM
UEZ
ZUM
1,6-DIDEHYDRO[10]ANNULEN
131
5.2.1
VERFAHREN
DER
CONSTRAINED
OPTIMIZATION
131
5.2.1.1
OPTIMIERUNG
AUSGEHEND
VOM
5,5-BIANNULENYLEN
132
5.2.1.2
OPTIMIERUNG
AUSGEHEND
VOM
1,6-DIDEHYDRO[10]ANNULEN
132
5.2.2
VERFAHREN
DES
EIGENVECTOR
FOLLOWING
132
5.2.2.1
OPTIMIERUNG
AUSGEHEND
VOM
1,6-DIDEHYDRO[10]ANNULEN
132
5.2.2.2
OPTIMIERUNG
AUSGEHEND
VOM
5,5-BIANNULENYLENS
133
5.2.3
SCHLUSSFOLGERUNGEN
133
4
INHALTSVERZEICHNIS
6
N-SUBSTITUIERTE
BIANNULENYLENE
135
6.1
EINLEITUNG
135
6.2
PYRROL
136
6.3
VERGLEICH
MIT
HOMOCYCLISCHEN
BIANNULENYLENEN
137
6.4
VIERRING-PYRROL
138
6.5
STICKSTOFFSUBSTITUIERTE
5,5-BIANNULENYLENE
140
6.5.1
DAS
5,5-(LN,LN)-BIANNULENYLEN
140
6.5.2
DAS
5,5-(2N,2
'
N)-BIANNULENYLEN
142
6.5.3
DAS
5,5-(3N,3
'
N)-BIANNULENYLEN
143
6.5.4
DAS
5,5-(LN,2N)-BIANNULENYLEN
145
6.5.5
DAS
5,5-(LN,3N)-BIANNULENYLEN
147
6.5.6
DAS
5,5-(2N,3
'
N)-BIANNULENYLEN
148
6.6
VERGLEICH
DER
STICKSTOFFSUBSTITUIERTEN
5,5-BIANNULENYLENE
151
7
ZUSAMMENFASSUNG
157
ANHANG
159
LITERATUR
169 |
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