Відкрити головне меню

Зміни

нема опису редагування
 
=== Теорія хімічних реакцій, теорія орбіталей ===
Після завершення написання своїх докторських тез, Кен'їті вирішив зайнятися вивченням теорії хімічних реакцій. У ті дні хімічні реакції були основним предметом вивчення на Факультеті природничих наук кафедри хімії Університету Кіото. Зокрема, в цей час в даній області працювали З. Хоріба, Т. Лі і С. Сасакі. Дослідження повністю контрастували з дослідженнями на факультеті природничих наук в Університеті Токіо, де займалися вивченням молекулярної структури. У такій атмосфері Кен'їті було зручно займатися теорією хімічних реакцій. Експериментальне вивчення реакцій вуглеводнів, які він провів у студентські роки і пізніше в паливному інституті в Токіо сформували базу для його теоретичних вишукувань. У 1951 Фукуї став професором факультету паливної хімії. У лютому того року на факультеті була пожежа і йому довелося ділити свою лабораторію з професором Сінгу та іншими. Саме в цій кімнаті народилася електронна прикордонна теорія. Він вважав, що електрон на зовнішній орбіталі грає дуже важливу роль в процесі хімічної реакції, саме в зовнішніх частинах молекул відбувається хімічна реакція. Орбіталь, що брала участь в хімічній реакції була названа «граничною орбиталлю». Фукуї перший порахував щільність граничних електронів нафталіну і виявив, що щільність була максимальною в місці, де відбувалася хімічна реакція. Він досяг успіху за допомогою Тедзіро Йонедзава, свого аспіранта, у вивченні більш складних вуглеводнів, таких як антрацен, пірен і перілен. Теорія прикордонних орбіталей точно показала позиції хімічних атак електрофілами на кшталт NO2+, таким чином підтвердивши себе в експерименті. Колекція безлічі експериментальних результатів була інтерпретована з допомогою професора Сінгу&nbsp;— хіміка-органіка з глибокими знаннями електронної теорії органічних реакцій. Учені вирішили назвати нову теорію на честь професора Сінгу, який запропонував «граничну» електронну теорію. Однією з найважливіших його статей є його перша теорія хімічних реакцій<ref name=autogenerated2>
{{Cite book|last = T.|first = Yonezawa|coauthors = H. Shingu|title = A molecular orbital theory of reactivity in aromatic hydrocarbons|year = 1952 |}}
</ref>. Він знайшов кореляцію між реакційною здатністю ароматичних вуглеводнів до електрофільних реагентів і квадратами коефіцієнтів атомних орбіталей в лінійної комбінації верхніх зайнятих молекулярних орбіталей (ВЗМО). Просторовий розподіл електронної густини в ВЗМО був паралельним порядку реакційної здатності молекули. Пізніше, схожа кореляція була виявлена в реакціях з нуклеофільними реагентами між реакційною здатністю і розподілом нижніх вільних молекулярних орбіталей (НВМО). Реакційна здатність вільних радикалів визначалася сумарною щільністю НВМО і ВЗМО<ref>
</ref>. Походили з цієї теорії і застосовувалися в різних спеціальних темах, наприклад, порівняння реакційної здатності, кінетиці полімеризації і структурі кополімерів<ref>
{{Cite book|last = Т.|first = Yonezawa|coauthors = К. Mokoruma|title = On cross termination in radical polymerization|publisher = J. Polym. Sci. 49|year = 1961}}
</ref>, антиоксидантів<ref>
{{Cite book|last = К.|first = Morokuma|coauthors = H. Като|title = The electronic structures and antioxidizing activities of substituted phenols|publisher = Bull. Chem. Soc. Japan 36|year = 1963 |}}
</ref>, та інших біохімічних речовинах<ref>
{{Cite book|last = S.|first = Inagaki|coauthors = H. Fujimoto)|title = Chemical pseudo excitation and paradoxical orbital interaction effect.|publisher = Am. Chem. Soc. 97|year = 1975 |}}
</ref>.
На додаток до цих фундаментальних успіхів Фукуї зі своєю науковою групою спробував надати своїй теорії більш кількісний характер. У 1968 була запропонована загальна теорія міжмолекулярних реакцій, щоб об'єднати спільні принципи про шляхи реакції, відзначивши зростання впливу взаємодії ВЗМО-НВМО в прогресі вивчення хімічних реакцій. Були з'ясовані механізм зміни зв'язків в процесі реакції і стабілізація системи, що реагує, у ході реакції<ref>
{{Cite book|last = H.|first = Fujimoto|coauthors = S. Mayabe|title = Molecular orbital calculation of chemically interacting systems. Interaction between radical and closed-shell molecules|publisher = J. Am. Chem. Soc. 94|year = 1972 |}}
</ref>.