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目次

1章 原子および分子の理解の歴史

  1.1 有機化学と有機量子化学

  1.2 水素原子のスペクトルとボーアの量子論まで

  演習問題

2章 水素原子とシュレーディンガー方程式

  2.1 シュレーディンガー方程式

  2.2 水素原子

  2.3 多電子原子

  演習問題

3章 二原子分子の分子軌道(MO)法と結合の性質

  3.1 水素分子の分子軌道と計算法の概略

  3.2 量子化学計算法の種類とMOPAC

  3.3 MOPACでの分子の入出力と水素分子の分子軌道データ

  3.4 分子の生成熱(Heat of Formation:HOF)等と反応性について

  3.5 等核二原子分子の分子軌道とN2およびO2分子の性質:酸素の磁性と反応性

  3.6 HF分子とHCl分子(極性分子):共有結合におけるイオン性

  3.7 フロンティア軌道(HOMOとLUMO)情報の活用

  演習問題

4章 アルカン(飽和炭化水素メタン,ブタンなど)の構造と性質

  4.1 メタンの表現

  4.2 エタンの構造と性質

  4.3 n-ブタンのコンフォーメーション(配座)解析

  演習問題

5章 エチレンなどπ結合のヒュッケル分子軌道法とMOPACによる取扱い

  5.1 原子軌道の重なりにより生成する結合の種類と定義

  5.2 ヒュッケル分子軌道(HMO)法によるπ結合の簡便な取扱い

  5.3 π結合の分子情報(結合次数と電子密度など)

  5.4 HMO法などソフトウェアの使用

  5.5 MOPACでのエチレンの取扱いと出力データ

  演習問題

6章 分子軌道データを用いた分子情報の活用と置換基の効果

  6.1 結合距離(R),イオン化エネルギー(IP)および生成熱(HOF)の計算の正確さ

  6.2 生成熱(HOF)の性格とブタジエンC4H6異性体の安定性比較などへの活用

  6.3 C4H6構造異性体の比較

  6.4 エチレンおよびブタジエンに対する置換基の効果

  演習問題

7章 π電子系の光吸収と電子吸収スペクトルのMO解析

  7.1 有機分子の光吸収と電子吸収スペクトル

  7.2 1,3-ブタジエンの励起エネルギーと電子吸収スペクトルのシミュレーション

  演習問題

8章 芳香族化合物および複素環化合物の性質と置換基効果

  8.1 ベンゼンおよび環状共役化合物の性質

  8.2 ヒュッケル則のHMO法による説明

  8.3 ベンゼンとナフタレンのMOPACでの解析

  8.4 反芳香族化合物の性質のMOPACによる説明

  8.5 芳香族性と反芳香族性の指標

  8.6 ニトロベンゼンとアニリンなどにおける置換基効果

  8.7 ピリジンとピロールなど複素環の性質

  8.8 核酸塩基の性質について

  演習問題

9章 有機化学反応の分類とイオン的反応の分子軌道法による理解

  9.1 有機反応の分類と軌道相互作用

  9.2 反応試薬の分類と反応性

  9.3 求核置換(SN)反応における両性求核試薬の反応の分子軌道法での理解

  演習問題

10章 フロンティア軌道論とウッドワード・ホフマン(WH)則

  10.1 フロンティア軌道論とペリ環状反応に対するWH則

  10.2 電子環状反応

  10.3 付加環化反応

  10.4 <4π+2π>付加のディールス・アルダー(DA)反応

  演習問題

11章 分子の接近による遷移状態および水素結合の解析

  11.1 分子の接近による変化の解析

  11.2 ブタジエンとエチレンとのディールス・アルダー(DA)反応の遷移状態解析

  11.3 シクロペンタジエンと無水マレイン酸のDA反応における立体選択性

  11.4 分子の接近による酢酸(CH3COOH)の水素結合による二量体の解析

  11.5 核酸塩基間水素結合(A-T,G-C)のMOPACでの解法

  演習問題

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