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PPP-Berechnungen und Vergleich der Elektronenspektren von iso-π-elektronischen Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- und Selenheterocyclen

PPP-calculations and comparison of electronic spectra of iso-π-electronic oxygen, nitrogen, sulfur, and selenium heterocycles

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Abstract

42 heterocyclic compounds, formally derived from alternant or nonalternant hydrocarbons by replacing a C=C group by an oxygen, nitrogen, sulfur or selenium atom, are studied by the Pariser-Parr-Pople-type of calculation. By means of these results the near ultraviolet and visible spectra are described. The sulfur and the selenium atoms are treated in the LCAO-MO-method using the p-model. In most cases spectral features are not only well reproduced, but interrelations of the spectra of iso-π-electronic compounds, possessing analogous structures are interpreted, too. On calculating cationic nitrogen heterocycles using parameters of pyrrol type nitrogen results are unsatisfactory.

Zusammenfassung

42 Heterocyclen, die sich formal von alternierenden und nichtalternierenden Kohlenwasserstoffen durch Ersatz einer Doppelbindung durch die Heteroatome Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Selen ableiten, werden nach dem Pariser-Parr-Pople-Verfahren berechnet und ihre Spektren im nahen Ultraviolett und Sichtbaren beschrieben. Schwefel und Selen werden dabei im LCAO-MO-Verfahren nach dem p-Modell behandelt. In den meisten Fällen können die Berechnungen nicht nur die spektralen Charakteristika gut wiedergeben, sondern auch Beziehungen in den Spektren iso-π-elektronischer Verbindungen gleicher Struktur verständlich machen. Berechnungen an kationischen Stickstoffheterocyclen führten dann zu falschen Ergebnissen, wenn die Stickstoffparameter vom Pyrroltyp übernommen werden.

Résumé

42 composés hétérocycliques, formellement dérivés d'hydrocarbures alternants ou non alternants par remplacement d'un groupement C=C par un atome d'oxygène, d'azote, de soufre ou de sélénium, sont étudiés par la méthode de Pariser-Parr-Pople. Les résultats obtenus permettent de décrire le spectre U.V. proche et visible. Soufre et sélénium sont traités en utilisant le modèle p. Dans la plupart des cas les caractères spectraux sont non seulement correctement reproduits, mais les relations entre les spectres des composés iso-π-électroniques à structures analogues peuvent être interprétées. Les calculs concernant les heterocycles à azote cationique sont insatisfaisants lorsqu'ils sont effectués avec des paramètres de l'azote du type pyrrole.

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Literatur

  1. Anderson, A. G., Jr., and H. L. Ammon: Tetrahedron Letters 1966 (23), 2579.

    Google Scholar 

  2. Badger, G. M., and B. J. Christie: J. chem. Soc. (London) 1956, 3438.

  3. Berthod, H., C. Gießner-Prettre, and A. Pullman: Theoret. chim. Acta (Berl.) 5, 53 (1966).

    Google Scholar 

  4. Boyd, G. V.: J. chem. Soc. (London) 1958, 1978.

  5. Brown, R. D., and M. L. Heffernan: Austral. J. Chem. 12, 554 (1959).

    Google Scholar 

  6. Chierici, L., e G. Pappalardo: Gazz. chim. ital. 88, 453 (1958).

    Google Scholar 

  7. Clemo, G. R., and D. G. I. Felton: J. chem. Soc. (London) 1952, 1658.

  8. Degani, J., R. Fochi e C. Vincenzi: Gazz. chim. ital. 94, 203 (1964).

    Google Scholar 

  9. — — e G. Spunta: Boll. sci. Fac. Chim. ind. Bologna 23, 165 (1965).

    Google Scholar 

  10. — — —: Boll. sci. Fac. Chim. ind. Bologna 23, 151 (1965).

    Google Scholar 

  11. De Giambiago, M. S., M. Giambiago u. R. Ferreira: J. Chim. physique Physico-Chim. biol. 61, 697 (1964).

    Google Scholar 

  12. Mc Ewen, K. L.: J. chem. Physics 34, 547 (1961).

    Google Scholar 

  13. Fabian, J., A. Mehlhorn u. R. Zahradnik: J. physic. Chem. (im Druck) (1968).

  14. Friedel, R. A., and M. Orchin: Ultraviolet Spectra of Aromatic Compounds, New York: Wiley 1951.

    Google Scholar 

  15. Gil, M. S., and J. N. Murrell: Trans Faraday Soc. 60, 248 (1967).

    Google Scholar 

  16. Gosselck, J.: Angew. Chemie 75, 831 (1963).

    Google Scholar 

  17. Hochmann, P., R. Zahradník, and V. Kvasnička: Collect. Czechoslov. Chem. Commun. (im Druck).

  18. Jaffé, H. H., and M. Orchin: Theory and Applications of UV Spectroscopy. New York: Wiley 1962.

    Google Scholar 

  19. Jones, J. I., and A. S. Lindsey: J. chem. Soc. (London) 1950, 1836.

  20. Julg, A.: J. Chim. physique Physico-Chim. biol. 55, 413 (1958).

    Google Scholar 

  21. Klevens, H. B., and J. R. Platt in J. R. Platt: Electronic Spectra of Conjugated Molecules, Paper 10, New York: Wiley 1964.

    Google Scholar 

  22. Kruber, O., and G. Grigoleit: Chem. Ber. 87, 1895 (1954).

    Google Scholar 

  23. Kwiatkowski, J. S.: Bull. Acad. polon. Sci. Ser. Sci. chim. 13, 817 (1965).

    Google Scholar 

  24. Lang, L.: Absorption Spectra in the Ultraviolet and Visible Region. Budapest: Académiai Kiado1959.

    Google Scholar 

  25. Mack, W.: Angew. Chemie 78, 940 (1966).

    Google Scholar 

  26. Mataga, N., and K. Nishimoto: Z. physik. Chem. (N.F.) 13, 140 (1957).

    Google Scholar 

  27. Momicchioli, F., and A. Rastelli: J. molecular Spectroscopy 22, 310 (1967).

    Google Scholar 

  28. Nishimoto, K.: Theoret. chim. Acta (Berl.) 10, 65 (1968).

    Google Scholar 

  29. O'Brien, S., and D. C. C. Smith: J. chem. Soc. (London) 1963, 2907.

  30. Pariser, R.: J. chem. Physics 21, 568 (1953).

    Google Scholar 

  31. Perkins, P. G.: J. molecular Spectroscopy 22, 464 (1967).

    Google Scholar 

  32. Price, W. C., J. P. Teegan, and A. D. Walsh: Proc. Roy. Soc. (London) 201 A, 600 (1950).

    Google Scholar 

  33. Pritchard, H. O., and W. A. Skinner: Chem. Reviews 55, 745 (1955).

    Google Scholar 

  34. Replogle, L. L., K. Katsumoto, and T. C. Morrill: Tetrahedron Letters 1965, (23), 1877.

    Google Scholar 

  35. — — —, and C. A. Minor: J. org. Chemistry 33, 823 (1968).

    Google Scholar 

  36. —: J. Amer. chem. Soc. 86, 3137 (1964).

    Google Scholar 

  37. Sawicki, E.: J. org. Chemistry 19, 1163 (1954).

    Google Scholar 

  38. Solony, N., F. W. Birss, and J. B. Greenshields: Canad. J. Chem. 43, 1569 (1965).

    Google Scholar 

  39. Toyoda, K.: J. chem. Soc. Japan, pure Chem. Sect. (Nippon Kagaku Zasshi) 87, 32 (1966).

    Google Scholar 

  40. Treibs, W., W. Schroth, H. Lichtmann u. G. Fischer: Liebigs Ann. Chem. 642, 97 (1961).

    Google Scholar 

  41. — —: Liebigs Ann. Chem. 642, 82 (1961).

    Google Scholar 

  42. Trombetti, A., and C. Zauli: J. chem. Soc. (London) (A) 1967, 1106.

  43. UV-Atlas organischer Verbindungen (DMS-Kartei) Weinheim: Verlag Chemie 1966.

  44. Watanabe, K., T. Nakayma, and J. Mottl: J. quant. Spectroscopy Radiat. Transfer 2, 369 (1962).

    Google Scholar 

  45. Zimmermann, H., and N. Joop: Z. Elektrochemie 65, 61 (1961).

    Google Scholar 

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Anmerkung: Die Arbeit wurde in dem von Prof. Dr. R. Mayer geleiteten Schwefelarbeitskreis der TU Dresden durchgeführt.

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Fabian, J., Mehlhorn, A. & Zahradník, R. PPP-Berechnungen und Vergleich der Elektronenspektren von iso-π-elektronischen Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- und Selenheterocyclen. Theoret. Chim. Acta 12, 247–255 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00528272

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