Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
Offener Zugang

Abstrakt

Dichtefunktionalstudie der Molekülorbitale von Ferrocen- und Cobaltocen-Molekülen

Tesfalem Belay Woldeahandbuch

Die elektronische Struktur und Geometrieoptimierung von Ferrocen- und Cobaltocen-Molekülen werden mit DFT/B3LYP mit dem Basissatz 6-31G (d) berechnet. Die Eigenwerte, der Eigenvektor und die Populationsanalyse der Moleküle zeigen, dass die ersten 13 Molekülorbitale in Ferrocen und 12 in Cobaltocen Beiträge von 2pz-Orbitalen von Kohlenstoff (C5H5)- und 4s-, 4p- und 3d-Orbitalen von Eisen bzw. Kobalt enthalten. Wir haben festgestellt, dass das Ausmaß der Beteiligung der Metallorbitale in den beiden Fällen unterschiedlich ist. In Ferrocen liegt die maximale Beteiligung der 4s- und 4p-Orbitale in der Reihenfolge 4pz>4py>4s>4px und bei den 3d-Orbitalen ist die Reihenfolge der Beteiligung 3dyz>3dxz>3d2z>3dx2-y2>3dxy. Die Beteiligung der entsprechenden Orbitale in Cobaltocen in Bezug auf die 4s- und 4p-Orbitale liegt in der Reihenfolge 4s>4pz>4py>4px und in 3d-Orbitalen ist die Reihenfolge 3dx2-y2>3dxz>3d2z>3dx2-y2 und 4py>4px>4s>4pz-Moleküle. Die Gesamtbeteiligung der 3d-, 4s- und 4pz-Orbitale von Metall und der 2pz-Orbitale der zehn Kohlenstoffatome beider Liganden von (C5H5)- in Ferrocen und Cobaltocen beträgt 42,2528 bzw. 40,2388, daher können wir schlussfolgern, dass Ferrocen stabiler ist als Cobaltocen. Ähnliche Ergebnisse ergeben sich aus der Berechnung von Parametern wie Dipolmoment, HOMO-LUMO-Lücke und Mullikan-Ladungsverteilung. Die Populationsanalyse zeigt, dass lediglich 2pz-Orbitale des Kohlenstoffs (C5H5)- und 3d-Orbitale des Metalls Elektronen an die MOs von Ferrocen und Cobaltocen liefern.