ベンゼンのΠ軌道とΠ*軌道の違いがわかりません。

質問

ベンゼンの中でΠ結合とΠ*結合の２つが出てきてしまっているのですが。私はσ結合とΠ結合については解っているのですがΠ*結合については調べても見つかりませんでした。
時間がありましたらこのΠとΠ*の違いについておしえてください。
後このベンゼンの説明のなか（私が読んでいる本）でHOMOとLUMOといった言葉が出てきているのですがMOというのはなんなんですか？
１つでもかまいませんので解る方お願いします。

回答No.3

noname#160321 · ベストアンサー

π*結合とは普通呼びません。π*軌道と呼びます。なぜなら＃１にあるように「位相」が逆転しているためπ*軌道に電子が入ると結合が弱まってしまうためです。

その前にＭＯの方を先に、Molecular Orbital(良い訳ではないが「分子軌道」)ＨＯＭＯはhighest occupied ＭＯ でＬＵＭＯはlowest unoccupied ＭＯ。
ＨＯＭＯは電子が詰まっているＭＯの内一番エネルギーレベルが高い軌道です。ＬＵＭＯはＨＯＭＯの直上の電子の詰まっていない一番低い軌道です。
ときどきＳＯＭＯ singly occumied ＭＯなんテのも出て来ます。電子が１個だけ入った軌道。１分子内に単数あるとラジカル状態(基底状態でもあり得る)、複数あると複雑、酸素分子なんかＳＯＭＯが二つありスピンが揃っている３重項状態が基底状態。
ベンゼンは６つの炭素から６つのｐ軌道、６つの電子、が供給されそれがπ軌道による結合を造りますが、ＭＯの数は元になった軌道の数に等しいので、６つ出来ます。(この辺り５０年前の説明)
軌道の安定性はｐ軌道の位相の揃い方に依存するため、
＃１のお答えの上が「揃っている」状態下が「逆転している状態」として上から見て白丸のを+で黒丸を-であらわし、さらに環状のベンゼンを開いて示すと。
Ｃ-Ｃ-Ｃ-Ｃ-Ｃ-Ｃ-(元に戻る)が
+ + + + + +　がπ軌道のの基底状態(なお- - - - - -でも同じ、以下同じ)
+ + 0 - - 0　と
- + + + - -　とが「縮重」(物理では縮退と言うらしい)している(等価なんです)ＨＯＭＯ。
+ - 0 + - 0 と
+ - - + - - とが縮重しているＬＵＭＯ。
+ - + - + - が一番エネルギ－の高い軌道になります。
これらの順番はノード「節」が少ないほど「安定」という「対称性」だけで決まってきます。

回答No.2

KENZOU

>ΠとΠ*の違いについておしえてください。
π軌道の励起軌道，つまりエネルギー準位の高いπ軌道というころですね。
>MOというのはなんなんですか
MOはMolecular　Orbitalの略でマリケンは分子の波動関数を構成原子の軌道関数の線形和で表しましたが，これを分
子軌道関数と呼んでいます。電子は最低エネルギー準位から詰まって行きますが，電子が詰まっている最高エネルギー準位の分子軌道をHOMO(最高占有分子軌道)と呼び，その上の分子軌道は従って電子が埋まっていない分子軌道が続くわけですが，その中の最低準位にある機動をLUMO(最低非占有分子軌道)と呼んでいます。尚，分子軌道計算の具体例は参考URLのP19～に載っています。一度覗かれるのもいかがかと思いますが。。。

参考URL：

http://hb3.seikyou.ne.jp/home/E-Yama/HuckelMOCalculation.pdf

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin）

π結合
○ ○
● ●

π*結合
○ ●
● ○

これじゃわかりませんかね。
π*というのは、p軌道を使った反結合性軌道のことです。二つの原子間で、p軌道の位相が逆になっているわけです。

ＭＯというのは分子軌道のことです。分子上で、電子がどのように配置しているかということですね。