景欢旺

(兰州大学化学化工学院 甘肃兰州730000)

烯烃是一类重要的化工原料，最常见的聚烯烃是聚乙烯和聚丙烯，在国民经济中有广泛用途。多烯烃在自然界广泛存在并具有重要的生理功能，如共轭亚油酸(conjugated linoleic acid，CLA)就是广泛存在于动植物油中的人类保健卫士，具有减肥、抗氧化、抗癌、抗动脉粥样硬化、提高免疫力和促进生长发育等多种生物功能;而它的结构核心是顺式丁二烯(图1)［1］。

对于共轭烯烃的特殊性能，如稳定性和反应活性等，在大学有机化学中有详细的讲解。在结构化学中，从量子力学出发介绍了简单休克尔分子轨道理论(HMOT)，对共轭烯烃的物理性质和反应活性做了合理的解释，但却不能很好地解释其光谱特性。

图1 共轭亚油酸的结构

1 丁二烯的简单休克尔分子轨道处理结果

按照变分法处理得到的关于1，3-丁二烯的久期方程为:

按照休克尔方法简化，有:

为了简便计算，令:

得关于变分系数的久期方程为:

其久期行列式为:

解之，得x分别为:1.618，0.618，-0.618，-1.618;对应的能量为:

将能量表达式分别代入式(2)，并用归一化公式

可以求得每个原子轨道在分子轨道中的系数，从而得到对应的4个分子轨道:

由此可得到丁二烯分子轨道中各原子轨道的贡献大小，即组合系数的平方。由能级表达式可见(得)，电子离域后分子总能量降低，离域能为0.472β。但由于交换积分β的计算比较麻烦，需要专业的数学知识，所以，在结构化学基础课中难以用其对分子的吸收光谱进行半定量的解释和预测。……