Theoretica chimica acta

, Volume 23, Issue 2, pp 115–126 | Cite as

Ab Initio versus CNDO barrier calculations

I. N2H4 and N2F4
  • E. L. Wagner


Ab initio SCF-LCAO-MO calculations of the barriers to internal rotation have been performed for N2H4 and N2F4 using a small basis of gaussian functions. A single rotamer is predicted for N2H4 at 94‡ with cis and trans barriers of 9.64 and 3.67 kcal/mole. For N2F4 there are two stable forms (64‡ and 180‡), the trans configuration being more stable by 1.5 kcal/mole. The computed barrier separating gauche from trans N2F4 is 5.7 kcal/mole. CNDO and INDO barrier curves agree qualitatively but not quantitatively. The barrier curves are best reflected by the sums of all overlap populations across the N-N bonds.


Physical Chemistry Inorganic Chemistry Organic Chemistry Gaussian Function N2H4 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.


Für die Moleküle N2H4 und N2F4 wurden ab initio SCF-LCAO-MO-Berechnungen der Barrieren der inneren Rotation mit einer kleinen Basis von Gaussfunktionen durchgeführt. Für N2H4 wird ein einziges Rotameres bei 94‡ mit cis- und trans-Barrieren von 9,64 und 3,67 kcal/mol berechnet. Beim N2F4 gibt es zwei stabile Formen (64‡ und 180‡), wobei die trans-Konfiguration um 1,5 kcal/mol stabiler ist. Die berechnete Barriere zwischen gauche- und trans-Form be N2F4 betrÄgt 5,7 kcal/mol. Die nach den beiden Methoden CNDO und INDO bestimmten Kurven stimmen qualitativ, aber nicht quantitativ überein. Der Verlauf der Barrierenkurven wird am besten durch die Summe aller überlappungspopulation der N-N-Bindungen widergespiegelt.


Calculs ab-initio SCF LCAO MO des barrières de rotation interne pour N2H4 et N2F4 en utilisant une petite base de fonctions gaussiénnes. On prévoit l'existence d'un rotamère unique pour N2H4 à 94‡ avec des barrières cis et trans de 9,64 et 3,67 kcal/mole. Pour N2F4 il y a deux formes stables (64‡ et 180‡), la configuration trans étant favorisée par 1,5 kcal/mole. La barrière calculée entre les formes gauche et trans de N2F4 est 5,7 kcal/mole. L'accord est qualitatif mais non quantitatif avec les courbes donnant la barrière dans les méthodes CNDO et INDO. Les courbes de barrière sont mieux représentées par les sommes de toutes les populations de recouvrement à travers la liaison N-N.


Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.


  1. 1.
    Pople,J.A., Santry,D.P., Segal,G.A.: J. chem. Physics 43, S 129 (1965).Google Scholar
  2. 2.
    —, Segal,G.A.: J. chem. Physics 43, S 136 (1965); 44 3289 (1966).Google Scholar
  3. 3.
    Pople,J.A., Beveridge,D.L., Dodosh, P.A.: J. chem. Physics 47, 2026 (1967).Google Scholar
  4. 4.
    Veillard,A.: Theoret. chim. Acta (Berl.) 5, 413 (1966).Google Scholar
  5. 5.
    Pedersen,L., Morokuma,K.: J. chem. Physics 46, 3941 (1967).Google Scholar
  6. 6.
    Fink,W.H., Pan,D.C., Allen,L.C.: J. chem. Physics 47, 895 (1967).Google Scholar
  7. 7.
    Kasuya,T.: Sci. Pap. Inst. physic. chem. Res. 56, 1 (1962).Google Scholar
  8. 8.
    —, Kojima,T.: J. physic. Soc. Japan 18, 364 (1963).Google Scholar
  9. 9.
    Oskam,A., Elst,R., Duinker,J.C.: Spectrochim. Acta 26A, 2021 (1970).Google Scholar
  10. 10.
    Durig,J.R., Clark,J.W.: J. chem. Physics 48, 3216 (1968).Google Scholar
  11. 11.
    Koster,D.F., Miller,F.A.: Spectrochim. Acta 24A, 1487 (1968).Google Scholar
  12. 12.
    Cardillo,M.J, Bauer,S.H.: Inorg. Chem. 8, 2086 (1969).Google Scholar
  13. 13.
    Colburn,C.B., Johnson,F.A., Haney,C.: J. chem. Physics 43, 4526 (1965).Google Scholar
  14. 14.
    Bohn,R.K., Bauer,S.H.: Inorg. Chem. 6, 304 (1967).Google Scholar
  15. 15.
    Sovers,O.J.,Karplus, M.: J. chem. Physics 44, 3033 (1966).Google Scholar
  16. 16.
    Roothaan,C.C.J.: Rev. mod. Physics 23, 69 (1951); 32, 179 (1960).Google Scholar
  17. 17.
    Program obtained from E.Clementi, IBM Research Laboratory, San Jose, Calif.Google Scholar
  18. 18.
    Clementi,E., Davis,D.R.: J. comput. Physics 1, 223 (1966).Google Scholar
  19. 19.
    —, Andre,J., Andre,M., Klint,D., Hahn,D.: Acta Physica 27, 493 (1969).Google Scholar
  20. 20.
    Dobosh, P.A.: Program No. 141, Quantum Chemistry Program Exchange, Chemistry Department, Indiana University, Bloomington, Indiana 47401, USA.Google Scholar
  21. 21.
    Allen,L.C.: Chem. Physics Letters 2, 597 (1968).Google Scholar
  22. 22.
    Schwartz,M.E.: J. chem. Physics 51, 4182 (1969).Google Scholar
  23. 23.
    —, Hayes,E.F., Rothenberg,S.: J. chem. Physics 52, 2011 (1970); Theoret. chim. Acta (Berl.) 19, 98 (1970).Google Scholar
  24. 24.
    Mulliken,R.S.: J. chem. Physics 23, 1833, 1841, 2338, 2343 (1955).Google Scholar
  25. 25.
    Ehrenson,S., Seltzer,S.: Theoret. chim. Acta (Berl.) 20, 17 (1971).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1971

Authors and Affiliations

  • E. L. Wagner
    • 1
  1. 1.Department of ChemistryWashington State UniversityPullmanUSA

Personalised recommendations