Computer modeling of the activation processes of the aromatic nucleophilic substitution mechanism

Department of Physical Chemistry, University of Geneva, 30, quai Ernest-Ansermet, 1211 Geneva 4, Switzerland.

Abstract

The activation processes of aromatic nucleophilic substitution mechanism (either by nitro groups or by coordination to the Cr(CO)₃ moiety) are investigated using a new molecular graphics technique, based on the evaluation of a local reactivity index made of intermolecular energies calculated from extended Hückel wavefunctions. In order to facilitate the interpretation, the reactivity index is represented using computer graphics techniques as three-dimensional models generated from isoenergy contour surfaces. The results lead to a clear understanding of the activation processes of the substitution mechanism.

Résumé

Les processus d’activation couramment utilisés pour la substitution nucléophile aromatique (présence de groupes nitro ou coordination au greffon Cr(CO)₃) sont étudiés à l’aide d’un nouveau modèle d’infographie moléculaire. Ce dernier est fondé sur le calcul d’un indice local de réactivité consistant en une énergie d’interaction intermoléculaire évaluée à partir de fonctions d’onde extended Hückel. Afin de faciliter l’interprétation, l’indice de réactivité est représenté à l’aide de techniques infographiques sous la forme de modèles solides construits à partir de surfaces isoénergétiques. Les résultats permettent de bien cerner les conditions d’activation du mécanisme de substitution.