埃里希·休克爾

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Erich Hückel
Hueckel.jpg
1938年的埃里希·休克爾
出生 (1896-08-09)1896年8月9日
德國柏林
逝世 1980年2月16日(1980-02-16)(83歲)
德國馬爾堡
科學生涯
1935年一次物理學會議中的休克爾(左前)

埃里希·阿曼德·亞瑟·約瑟夫·休克爾(德語:Erich Armand Arthur Joseph Hückel[1],1896年8月9日-1980年2月16日),德國物理學家和物理化學家。他的主要成就有兩項:

休克爾生於柏林市郊的夏洛滕堡。他於1914年至1921年間在哥廷根大學學習物理數學

獲得博士學位之後,他在哥廷根大學擔任助手,但不久後就在蘇黎世成為了彼得·德拜的一位助手。正是在那裡,他於1923年與德拜提出了他們的電解質溶液理論(德拜–休克爾理論),通過考慮離子間的作用力來說明強電解質溶液的性質,以解釋他們所引入的電解質溶液的電導率和熱力學的活度係數[2]

他1928年和1928年在英國丹麥度過。與尼爾斯·玻爾一起工作了一段時間後,休克爾成為斯圖加特大學(當時稱為Technische Hochschule,理工大學的意思)。1935年,他搬到了馬爾堡菲利普斯大學,在那裡他於1960年被任命為正教授,雖然那只是在退休之前一年。他是國際量子分子科學院院士。

不飽和有機分子的理論[編輯]

休克爾因為簡化了處理平面不飽和有機分子量子力學方法而聞名。1930年,他提出了一種σ/π分離理論來解釋烯烴的碳碳雙鍵無法自由旋轉。1929年,這個模型經擴展之後被倫納德–瓊斯英語John Lennard-Jones用於解釋三線態氧[3]根據休克爾的理論,乙烯中只有σ鍵與C-C連線軸向對稱,π鍵則不是,這限制了C=C鍵的旋轉。1931年,他推廣了他的分析方法,系統地闡述了價鍵理論分子軌道理論對苯和其他環狀共軛烴的描述。儘管這是有機化學不可否認的里程碑,他的理論在二十年內都沒有得到廣泛承認。他缺乏交流溝通的能力對此有一定影響。判斷平面環烯烴是否具有芳香性的休克爾4n+2規則十分有名,但它最早是由威廉·馮·艾格斯多林英語William von Eggers Doering在1951年一篇關於環庚三烯酚酮的論文中明確介紹的。[4]邁克爾·詹姆斯·斯圖爾特·杜瓦英語Michael J. S. Dewar已於1945年發現環庚三烯酚酮具有芳香性。

1936年,休克爾發展了π共軛雙自由基非凱庫勒分子)的理論。第一個例子Schlenk-Brauns烴於同年發現。解釋這樣的雙自由基的成就通常歸功於克里斯托弗·龍格–希金斯英語H. Christopher Longuet-Higgins,而他提出理論是在1950年。[5]

1937年,休克爾完善了關於不飽和有機分子中π電子的分子軌道理論。這在今天仍然在有些情況下用作近似處理,儘管1953年提出的PPP方法(π自洽場方法)更為精確。擴展休克爾方法σ電子和π電子都適用,起源於1962年威廉·利普斯科姆羅德·霍夫曼關於非平面分子的研究。

參考資料[編輯]

  1. ^ H. Hartmann, H. C. Longuet-Higgins, F. R. S. Erich Hückel, 9 August 1896 - 16 February 1980. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. 1982-11-01, 28: 153–162 [2018-04-02]. ISSN 0080-4606. doi:10.1098/rsbm.1982.0008 (英語). 
  2. ^ K.J. Laidler and J.H. Meiser, "Physical Chemistry" (Benjamin/Cummings 1982) pp. 261–270 (conductivity) and pp. 292–294 (activity coefficients)
  3. ^ J. E. Lennard-Jones. The electronic structure of some diatomic molecules. Transactions of the Faraday Society. 1929-01-01, 25 (0) [2018-04-02]. ISSN 0014-7672. doi:10.1039/tf9292500668 (英語). 
  4. ^ W. von E. Doering, Francis L. Detert. CYCLOHEPTATRIENYLIUM OXIDE. Journal of the American Chemical Society. 1951-02-01, 73 (2): 876–877 [2018-04-02]. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01146a537. 
  5. ^ H. C. Longuet‐Higgins. Some Studies in Molecular Orbital Theory I. Resonance Structures and Molecular Orbitals in Unsaturated Hydrocarbons. The Journal of Chemical Physics: 265–274. doi:10.1063/1.1747618. 

擴展閱讀[編輯]

  • E. Hückel. Zur Quantentheorie der Doppelbindung. Zeitschrift für Physik. 1930-07-01, 60 (7-8): 423–456 [2018-04-02]. ISSN 0044-3328. doi:10.1007/bf01341254 (德語).  ('Quantum theory of double linkings.')
  • Erich Hückel. Quantentheoretische Beiträge zum Benzolproblem. Zeitschrift für Physik. 1931-03-01, 70 (3-4): 204–286 [2018-04-02]. ISSN 0044-3328. doi:10.1007/bf01339530 (德語). 
  • E. Hückel, 'Quantum-theoretical contributions to the benzene problem. I. The electron configuration of benzene and related compounds' Z. Physik, 1931, 70, 204–86 and 'Quantum theoretical contributions to the problem of aromatic and non-saturated compounds' 1932, 76, 628
  • E. Hückel, The theory of unsaturated and aromatic compounds, Z. Elektrochem.Angew. Physik. Chem., 1937, 42, 752 and 827.
  • E. Hückel, 'Theory of the magnetism of so-called biradicals', Z. Physik. Chem., 1936, B34, 339.
  • R. Pariser, R. G. Parr, 'A semi-empirical theory of the electronic spectra and electronic structure of complex unsaturated molecules.', J. Chem. Phys., 1953, 21, 466–71; J. A. Pople, 'Electron interaction in unsaturated hydrocarbons.' Trans. Faraday Soc., 1953, 49, 1375–85.
  • R. Hoffmann, W. N. Lipscomb, 'Theory of polyhedral molecules. I. Physical factorizations of the secular equation.', J. Chem. Phys. 1962, 36 2179–89.
  • E. Hückel, Ein Gelehrtenleben: Ernst u. Satire (1975 ISBN 3-527-25636-9).
  • A. Karachalios, Erich Hückel (1896 –1980): From Physics to Quantum Chemistry (Springer, 2010 ISBN 978-90-481-3559-2).