§ 26. «пи»-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ
Многоэлектронная теория подтверждает
-элек-тронное приближение» [13, 14], упоминавшееся в § 3. В выражении (85) отделены 2- и
-оболочки. Записывая хартри-фоковскую часть энергии [выражение (13)] и комбинируя ее с корреляционной частью, из соотношения (85) получаем
Выражение это имеет тот же вид, что и сама энергия
.
Точное выражение для энергии (60) имело такой же вид. Заметим, что для оправдания раздельного рассмотрения оболочек величины
необходимо представить в расцепленном виде, как это сделано в (128) и (85). Вместе с тем, в точной энергии
[выражение (60)] парные энергии и
могли бы в принципе зависеть весьма сильно друг от друга и от
и
и (76) или (77)].
Часть
связывающая
и
-электроны в соотношении (82), будет малой по тем же причинам, что и в § 18, в частности из-за локализации отдельных оболочек. В то же время многоэлектронные члены
возникающие из-за учета самих
-электронов, должны бы быть малы в основном из-за условия (87). Было бы интересно проверить значение величины
например, для бензола.
Как и в атомных спектрах, выражение (128) поясняет, почему полуэмпирические параметры
-элек-тронной теории [14] имеют тенденцию включать в себя корреляцию. При определенных условиях («нулевое частичное перекрывание») оказывается возможным
разложить интегралы
в хартри-фоковской части энергии [выражение (128)] на одно- и двухцентровые кулоновские интегралы. Большая разница между их неэмпирическими и полуэмпирическими значениями объясняется введением [16, 17] корреляции в
-состояние. Последнее оправдывается тем, что нулевое частичное перекрывание можно в равной мере
рошо провести для
сводя их к одно- и двухцентровым кулоновским корреляционным энергиям.
Для
-электронных спектров можно исходить, по крайней мере формально, из хартри-фбковских выражений, основанных на «средней энергии конфигурации» [40], учитывая ограничения, разобранные в § 6. Как указывают также результаты и для атомов, величины
-остова, равно как потенциалы поляризации остова, не сильно меняются при взаимодействии с валентными электронами, и потому мы имеем дело лишь с
-частью выражения (128).
Выражение (128) можно записать в виде [10]:
где
числа
-электронов,
энергия остова, включающая корреляционную энергию. Предполагается, что она не зависит от того, какие
-орбитали заняты;
— энергия
-оболочки в поле статического хартри-фоковского остова;
— энергия межоболочечной корреляции. Ее можно добавить либо как небольшую поправку при использовании теории возмущений, либо оценить в адиабатическом
приближении [3], согласно выражению (120). Тогда
где
-молекулярные орбитали самосогласованного поля,
потенциал поляризации остова, который определяется лишь свойствами остова;
является одним и тем же независимо от того, на какое
он действует.
Формальное обоснование теории Хюккеля было дано Симпсоном [103].
Используя формулы (8), (16) и (86), энергию
[выражение (131)], например, для этилена, можно записать в виде
где
относятся к двум
-электронам. Однако для
мы имеем [см. (12) и (17)]
т. е. имеем часть хартри-фоковского потенциала
зависящую от "остова". Далее запишем [10] функцию
в виде
Мы имеем
Это —
-часть, которую нужно минимизировать отдельно при условии
чтобы получить Отметим, что
и является
-электронным гамильтонианом, который был ранее постулирован на интуитивной основе