32从量子化学图形解读分子π-π相互作用
32从量子化学图形解读分子π-π相互作用
从量子化学图形解读分子间π-π相互作用Zhou2009这本来是应网友作的纳米碳管吸附有机分子和二体叶绿素计算解析，但是都涉及到分子间π-π相互作用，看了一点分子间π-π相互作用的文献，知道了一个大概，不禁想如果具体计算一下这个体系，并从量子化学图形来作解读，会是怎样的呢？这个问题应是属于范德华力的范畴，这范德华力又如何从量子化学图形来展示来解读呢？一、模型和计算方法的选择：分子间π-π相互作用，最简单的例子莫过于两个苯的相互作用。
苯在常温下是液体，表明苯分子之间是有相互作用并使之凝聚的。
水在在常温下也是凝聚的液体，但它是由复杂的氢键体系维系的。
显然，苯的凝聚既不是成键也不是氢键，应是靠范德华力，具体到这个体系也即是所谓分子间π-π相互作用。
这样界定，让我们对苯之间相互作用时的间距心中有一个数量级，即范德华力的作用距离，可以据此选择计算方法。
对二体苯进行全优化，G09中集成了大量的方法：先用HF/6-311++g**，二苯相距从3.7优化至6.88875（还在继续拉长，人工中止）。
在优化过程中，G09会即时输出out文件，并不断更新它，双击out，就会在GV中自动打开即时输出out文件图形，二苯平面是平行、重合的。
可以测量二体苯对应C之间的距离，此即是二苯之间的距离。
看来，由于HF方法忽略了电子相关，处理分子间π-π相互作用即范德华作用力不佳。
二苯相距拉长到远超出范德华力范畴，描述不了分子间π-π相互作用。
而DFT方法考虑了电子相关，且有多种进一步深化改进的方案，pbepbe是纳米碳管计算推荐的，用pbepbe/6-31+g(d)，二苯相距从3.7优化至4.84837。
再用b97d/6-31+g(d)，二苯相距从3.7优化至3.99969。
b97d是G09新增加的，算氢键、远程弱作用和激发态比较好。
参照C在晶体中的平均范德华半径，从1.7至2.0的数据都有，认为b97d应还比较靠谱可用，就先用它初探一下吧。
π-π共轭作用
π-π共轭作用π-π共轭作用是有机化学中一种重要的分子间相互作用方式。
在π-π共轭作用中，π电子云与π电子云之间发生相互作用，形成共轭体系，从而影响分子的性质和反应。
本文将从π-π共轭作用的概念、机制、应用等方面进行探讨。
一、π-π共轭作用的概念π-π共轭作用是指存在于具有共轭体系的分子中的一种相互作用方式。
共轭体系是指相邻的多个π键形成的电子系统。
在共轭体系中，相邻的π电子云重叠，形成一个连续的π电子云。
π-π共轭作用使得电子在共轭体系中能够自由传递，从而影响分子的电子结构和化学性质。
π-π共轭作用的机制主要包括共轭相互作用、电子云重叠、电子共享等。
在共轭体系中，相邻的π键之间存在着一种特殊的相互作用力，称为共轭相互作用。
共轭相互作用使得电子云在π键之间发生重叠，形成一个连续的π电子云。
这种重叠使得电子能够自由传递，形成共轭体系。
同时，共轭体系中的π电子云还可以与其他分子或官能团发生相互作用，从而影响分子的性质和反应。
三、π-π共轭作用的应用π-π共轭作用在有机化学中具有广泛的应用价值。
首先，π-π共轭作用可以影响分子的电子结构和分子轨道能级，从而影响分子的光学性质。
例如，共轭体系中的分子往往具有较大的吸收和发射波长，因此在染料、荧光剂等领域有重要应用。
其次，π-π共轭作用还可以影响分子的化学反应。
共轭体系中的π电子云可以与其他分子或官能团发生相互作用，从而影响反应的速率和选择性。
例如，共轭体系中的双键可以发生共轭加成反应、共轭亲电取代反应等。
最后，π-π共轭作用还可以影响分子的空间构型和分子间相互作用。
共轭体系中的π电子云可以与其他分子或官能团发生π-π堆积作用、π-阴离子相互作用等，从而影响分子的空间构型和分子间相互作用。
π-π共轭作用是有机化学中一种重要的分子间相互作用方式。
π-π共轭作用通过共轭相互作用、电子云重叠、电子共享等机制影响分子的电子结构和化学性质。
π-π共轭作用在有机化学中具有广泛的应用价值，可以影响分子的光学性质、化学反应和分子间相互作用。
π-π相互作用
π-π相互作用π-π相互作用是芳香体系的一种特殊空间排布,是一种与氢键同样重要的非共价键作用,π-π相互作用作为一种重要的分子间作用力,其在探究化学、生物、材料领域都扮演着重要的角色,包括分子识别、有机反应的立体选择、核酸和蛋白质的宏观结构、以及晶体堆积。
本文以2,5-二溴甲苯及N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为起始原料,首先通过烷基芳烃的α卤代反应制备了 2,5-二溴-1-溴甲基苯,其次通过磷叶立德的制备反应合成了中间体膦盐,利用wittig反应制备了中间体2,5-二溴甲苯,最后采用交叉偶联反应合成了目标单体2,5-二苯基苯乙烯(DVB)。
使用核磁共振氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)及红外光谱(FTIR)对中间产物及目标产物的化学结构进行表征。
通过热重分析(TGA)以及差示扫描量热仪(DSC)研究聚合物的热性能,采用凝胶渗透色谱(GPC)研究聚合物的分子量,采用核磁共振氢谱测试单体转化率及共聚物的组成。
在不同溶剂下,以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,通过加入六氟苯(HFB)或八氟萘(OFN)对单体2,5-二苯基苯乙烯以及苯乙烯(St)进行自由基聚合。
探索了π-π相互作用对乙烯基单体自由基聚合的影响,结果表明π-π相互作用对乙烯基单体聚合过程转化率及分子量分布的影响较小,对聚合物的立构规整性没有影响,但可增强聚合物的链段柔顺性,降低其玻璃化转变温度。
以2,5-二苯基苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯为共聚单体,在过氧化二苯甲酰或过氧化二苯甲酰和N,N-二甲基苯胺组成的氧化还原体系中,考察不同温度、溶剂下π-π相互作用对单体自由基共聚反应的影响。
在单体转化率小于10%时,通过改变单体投料比,制备一系列共聚物,利用线性方法Fineman-Ross (F-R)方程与Kelen-Tudos(K-T)方程以及非线性最小二乘法(NLLS)对单体的竞聚率进行计算,计算结果为rDVBrPFS=0.11(25℃,甲苯),rDVBrPFS=0.19(70 ℃,甲苯)以及rDVBrPFS=0.37(70 ℃,正庚烷),表明2,5-二苯基苯乙烯与2,3,4,5,6-五氟苯乙烯趋向于进行交替共聚,温度越低,π-π相互作用越强,并且以甲苯做溶剂的情况下进行交替共聚的趋势更强。
π-π或p-π共轭结构的化合物
文章标题：探索π-π或p-π共轭结构的化合物在有机化学中，π-π或p-π共轭结构的化合物一直备受关注。
这种结构可以影响分子的性质和应用，因此深入了解它对于有机化学研究和实际应用具有重要意义。
在本文中，我将从简单的介绍开始，逐渐深入讨论π-π或p-π共轭结构的化合物，以便读者更好地理解这一重要概念。
1. π-π或p-π共轭结构的概念在有机化合物中，π-π或p-π共轭结构指的是芳香环上的π电子与相邻的π电子进行共轭作用，从而形成了共轭结构。
这种共轭可以使得分子的电子传递更加顺畅，影响着化合物的光学、电学和磁学性质。
这一概念的理解将有助于我们更好地设计和合成具有特定性质的分子。
2. π-π或p-π共轭结构的影响π-π或p-π共轭结构对化合物的性质有着重要的影响。
它可以影响化合物的吸收光谱，电子传递速率，稳定性以及其它许多性质。
通过合理设计分子结构，我们可以实现对这些性质的精确调控，从而为化学工艺和材料应用提供更多可能性。
3. π-π或p-π共轭结构的应用在最新的研究和应用中，π-π或p-π共轭结构的化合物被广泛应用在有机光电器件、药物合成和材料科学等领域。
了解和利用这一结构对于开发新型高效电子材料和功能性化合物具有重要意义。
总结回顾通过对π-π或p-π共轭结构的化合物进行深入探讨，我们更好地理解了它对化合物性质和应用的重要影响。
它的影响不仅限于理论研究，还涉及到实际的工程和设计中。
在未来的研究中，我们需要更多地关注这一结构的基本原理和实际应用，以推动有机化学和材料科学领域的发展。
个人观点与理解作为一个有机化学爱好者，我对π-π或p-π共轭结构的化合物有着浓厚的兴趣。
它的影响和应用非常广泛，带来了许多新的科学发现和技术突破。
我希望未来能够深入研究这一领域，为开发更多有用的化合物和材料做出贡献。
至此，本文对π-π或p-π共轭结构的化合物进行了深入探讨，并提出了对应的观点和展望。
希望读者能够通过阅读本文，对这一重要概念有更深入、全面和灵活的理解。
量子化学如何计算分子间的弱相互作用力
量子化学如何计算分子间的弱相互作用力
分子间的弱相互作用力是指分子之间的非共价相互作用力，包括范德华力、氢键和离子-π相互作用等。
这些相互作用力在生物化学、药物设计和材料科学等领域中起着重要的作用。
量子化学是一种基于量子力学原理的计算方法，可以用来研究分子间的弱相互作用力。
通过量子化学计算，可以获得分子之间的相互作用能和相互作用距离等信息，从而揭示分子间的弱相互作用机制。
在量子化学计算中，常用的方法包括密度泛函理论（DFT）、哈特里-福克方法和耦合簇方法等。
这些方法基于量子力学的原理，通过求解分子的电子结构和能量来获得分子间的相互作用能。
在计算分子间的范德华力时，常用的方法是通过计算分子间的静电相互作用和极化相互作用来估算范德华相互作用能。
静电相互作用是由于分子间的电荷分布引起的相互作用，而极化相互作用是由于分子间的电子云极化引起的相互作用。
氢键是一种常见的弱相互作用力，可以通过量子化学计算来研究氢键的形成和解离过程。
通过计算氢键的键能和键长等参数，可以了解氢键的强度和稳定性，从而指导分子设计和反应研究。
离子-π相互作用是离子与芳香环之间的相互作用，常见于生物分子的结合和识别过程中。
通过量子化学计算，可以研究离子-π相互作用的能量和几何结构，揭示离子与芳香环之间的作用机制。
量子化学是一种强大的工具，可以用来计算分子间的弱相互作用力。
通过量子化学计算，可以揭示分子间的相互作用机制，指导分子设计和反应研究，为生物化学、药物设计和材料科学等领域的研究提供重要支持。
π-π堆积构筑超分子结构概述
π-π堆积是一种重要的分子间相互作用方式，其在自组装超分子结构中起着重要作用。
π-π堆积是指芳香环之间的相互作用，这种相互作用是由于π电子的堆积而产生的。
π-π堆积是分子间相互作用的一种特殊形式，其对分子的构象和电子结构均有重要影响。
1. π-π堆积的基本形式π-π堆积的基本形式是指相邻的芳香环之间的相互作用。
这种相互作用是由于π电子云之间的静电吸引力而产生的。
当两个芳香环之间的距离适当时，它们的π电子云会发生重叠，从而形成π-π堆积相互作用。
π-π堆积的形式有平行式和错位式两种。
2. π-π堆积在超分子结构中的应用π-π堆积在生物大分子的自组装中起着重要的作用。
核酸和蛋白质分子中的芳香环之间会发生π-π堆积相互作用，从而稳定分子的空间结构。
在有机光电材料和超分子纳米材料的设计中，科学家们也广泛利用π-π堆积相互作用来构筑具有特定功能的超分子结构。
这些超分子结构不仅在功能材料领域有着重要应用，还在生物医药领域具有潜在的应用前景。
3. π-π堆积的影响因素π-π堆积的强度受多种因素的影响，例如π电子的数量和性质、芳香环的构象和取代基的位置等。
溶剂和温度对π-π堆积的强度也会产生影响。
在设计具有特定功能的超分子结构时，科学家们需要综合考虑这些因素，从而精确控制π-π堆积的强度和方向。
4. π-π堆积的研究方法研究π-π堆积相互作用的方法主要包括实验研究和理论计算两种。
实验方法主要包括X射线衍射、核磁共振、红外光谱等技术，通过这些技术可以确定π-π堆积的几何结构和强度。
而理论计算方法则通过分子力学模拟、密度泛函理论等手段来揭示π-π堆积的微观机理和影响因素。
5. π-π堆积的未来发展随着超分子化学领域的不断发展，π-π堆积的研究也在不断深入。
未来，科学家们将进一步探索π-π堆积在生物医药、光电材料等领域的应用，寻找更加有效的π-π堆积调控策略，推动π-π堆积在超分子结构设计中的应用与开发。
在π-π堆积研究领域的发展中，我们期待着更多的技术突破和理论创新，相信π-π堆积将会在未来的超分子化学研究中发挥出更加重要的作用。
π-π堆叠异质结构
π-π堆叠异质结构π-π堆叠异质结构是一种非共价相互作用，主要涉及芳香环之间的相互作用。
这种相互作用通常存在于有机分子中，特别是那些包含苯环或芳香环的分子。
1.结构特点：π-π堆叠异质结构是由两个或多个芳香环之间形成的平行堆叠结构。
这些芳香环可以是平面结构，如苯环或萘环，也可以是扭曲的，如苯并[b]荧蒽。
在π-π堆叠中，每个芳香环都贡献出一个或多个π电子云，与另一个芳香环的π电子云相互作用。
相互作用模式：π-π堆叠异质结构的主要相互作用模式是π-π相互作用。
这种相互作用是通过芳香环之间的平行堆叠和π电子云的相互作用来实现的。
这种相互作用通常具有方向性和距离依赖性，只有在特定的距离和角度下才能实现有效的相互作用。
稳定性因素：π-π堆叠异质结构的稳定性受到多种因素的影响。
其中包括芳香环的平面性和刚性、相互作用的距离和角度、芳香环之间的电子云重叠程度以及溶剂效应等。
通常情况下，芳香环越平面、相互作用距离越短、电子云重叠程度越大，π-π堆叠异质结构的稳定性就越好。
举例说明：DNA和RNA中的核碱基之间就存在π-π堆叠异质结构。
例如，腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）之间形成的两个氢键和一个大π-π堆叠相互作用，构成了DNA双螺旋结构中的主要稳定性因素之一。
此外，在蛋白质中，芳香氨基酸如酪氨酸和色氨酸也通过π-π堆叠相互作用与其他氨基酸形成稳定的结构。
数据支持：根据计算化学和X射线晶体学的研究结果，π-π堆叠异质结构的相互作用能量通常在每摩尔几个到几十个千卡之间。
这种相互作用能量相对于共价键和其他非共价键相互作用来说是相对较弱的，但在生物大分子体系中它们往往起到关键作用，特别是在维持特定结构和进行分子识别等方面。
总之，π-π堆叠异质结构是一种重要的非共价相互作用，广泛存在于生物大分子体系中并对其结构和功能具有重要影响。
π-π相互作用光催化二氧化碳
π-π相互作用光催化二氧化碳1.引言1.1 概述概述部分应该对整篇文章的主题进行简要介绍。
在本文中，我们将探讨π-π相互作用在光催化二氧化碳中的应用。
光催化二氧化碳是当前热门的研究领域之一，它旨在利用太阳能和一系列催化剂将二氧化碳转化为有价值的化学品。
然而，目前存在的一些光催化剂效率不高，反应速度慢，这限制了其实际应用。
因此，我们需要寻找一种新的策略来提高光催化二氧化碳的效率和选择性。
在这里，我们将关注π-π相互作用的概念。
π-π相互作用是一种分子间相互作用，在化学和物理领域广泛存在。
研究表明，π-π相互作用可以用于增强光催化剂的性能，例如提高吸附能力、增强光吸收和电子转移速率。
因此，我们可以合理地推测，通过引入π-π相互作用，可以改善光催化二氧化碳的转化效率和产物选择性。
本文将首先介绍π-π相互作用的概念和特点，为读者提供相关理论基础。
随后，我们将探讨光催化二氧化碳的重要性及其存在的挑战。
最后，我们将重点关注π-π相互作用在光催化二氧化碳中的应用，并展望未来的研究方向。
通过本文的研究，我们希望能够提供关于π-π相互作用在光催化二氧化碳中的潜在应用的洞见，并为进一步改善光催化二氧化碳转化效率和产物选择性提供新的思路和策略。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构来探讨π-π相互作用光催化二氧化碳的重要性和应用。
首先，在引言中我们将概述本文的主要内容，并简要介绍π-π相互作用的概念。
接下来，在正文部分的第2.1节中，我们将详细解释π-π相互作用的原理与特点。
然后，在正文的第2.2节中，我们将重点讨论光催化二氧化碳的重要性以及π-π相互作用在该过程中的作用。
在结论部分的第3.1节中，我们将总结π-π相互作用在光催化二氧化碳中的应用和效果。
最后，在第3.2节中，我们将探讨未来研究的方向和发展潜力。
通过以上结构，我们旨在全面而系统地探讨π-π相互作用在光催化二氧化碳中的重要性和应用，并为未来的研究提供一些展望和指导。
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从量子化学图形解读分子间π-π相互作用
Zhou2009
这本来是应网友作的纳米碳管吸附有机分子和二体叶绿素计算解析，但是都涉及到分子间π-π相互作用，看了一点分子间π-π相互作用的文献，知道了一个大概，不禁想如果具体计算一下这个体系，并从量子化学图形来作解读，会是怎样的呢？这个问题应是属于范德华力的范畴，这范德华力又如何从量子化学图形来展示来解读呢？
一、模型和计算方法的选择：
分子间π-π相互作用，最简单的例子莫过于两个苯的相互作用。
苯在常温下是液体，表明苯分子之间是有相互作用并使之凝聚的。
水在在常温下也是凝聚的液体，但它是由复杂的氢键体系维系的。
显然，苯的凝聚既不是成键也不是氢键，应是靠范德华力，具体到这个体系也即是所谓分子间π-π相互作用。
这样界定，让我们对苯之间相互作用时的间距心中有一个数量级，即范德华力的作用距离，可以据此选择计算方法。
对二体苯进行全优化，G09中集成了大量的方法：
先用HF/6-311++g**，二苯相距从3.7优化至6.88875（还在继续拉长，人工中止）。
在优化过程中，G09会即时输出out文件，并不断更新它，双击out，就会在GV中自动打开即时输出out文件图形，二苯平面是平行、重合的。
可以测量二体苯对应C之间的距离，此即是二苯之间的距离。
看来，由于HF方法忽略了电子相关，处理分子间π-π相互作用即范德华作用力不佳。
二苯相距拉长到远超出范德华力范畴，描述不了分子间π-π相互作用。
而DFT方法考虑了电子相关，且有多种进一步深化改进的方案，pbepbe是纳米碳管计算推荐的，用pbepbe/6-31+g(d)，二苯相距从3.7优化至4.84837。
再用b97d/6-31+g(d)，二苯相距从3.7优化至3.99969。
b97d是G09新增加的，算氢键、远程弱作用和激发态比较好。
参照C在晶体中的平均范德华半径，从1.7至2.0的数据都有，认为b97d应还比较靠谱可用，就先用它初探一下吧。
由于一个苯分子与它在二体苯分子中的基本电子密度往往基本保持不变，一作密度差，这些没有变化的电子密度被抵消了，密度差所反映的只是二苯分子π-π相互作用引起的电子密度净变化，这正是我们要考察的。
特别是当采用二体苯分子总体与各独立苯分子作电子密度差Δρ时，从图形来观察这两个独立苯分子在组成二体分子后，电子密度分布发生了什么变化，只要计算方法基本靠谱，它反映的基本性质还是可信的，这变化还是非常敏感的、鲜明的、可以说明问题的。
算远程作用本来须用尽可能大的基组，为了初步分析只抓性质，还是适可而止。
二、二体苯的计算和Δρ图形：
虽然说是从Δρ图形来解读二体苯，实际上还是如何从二体苯的架构知识来解读Δρ。
这量化图形，是“无字天书”啊！“天”，是指客观自然存在的化学实体。
“书”，即量子化学对这具体的化学实体的最根本描述。
这描述在这里只是电子密度分布以及电子密度差Δρ而已，它并没有直接用文字说明的来告诉我们，是“无字”的图像。
与各独立苯分子作电子
密度差Δρ，进入GV中
作等值面图（0.0001）如
图1。
紫色代表电子密度
增加处，青色代表电子
密度减少处。
从看Δρ的经验来
说，Δρ的电子密度净变
化，或者进一步计算成
为、说成为电荷净变化，
大致分为两种情形：
其一，电荷从某处
转移到另一处。
这在GV中可以得
到充分的展示，图1确
也展现了这一点。
其二，电荷由四周
向中间收缩。
图1
此时在GV中我们只能看到收缩减少的等值面，而在其中包含着的因收缩而增加区域却看不见！图1正是这样。
我们只有作剖面等值线图，才能看到外层减少的负等值线和内层增加的正等值线。
本来，现在GV5就新增
项。
但是实际在GV5中作剖
面等值线图时发现，对于正常
的分子，电子密度分布的净变
化数值比较大（如等值线起始
线取为0.0004），等值线图是
可以正常作出、展示的。
而对
于分子之间的这种范德华力
范畴π-π相互作用，电子密度
分布的净变化数值大约小了
一个数量级（如等值线起始线
值需要取为0.00001），这时
GV5就不能胜任了不能按期
望作出等值线图。
幸好Sobereva的GsGrid
和Multiwfn可以计算剖面数
据文件，然后在Sigmaplot中
精细地作出图来。
图2
三、二体苯Δρ图形的解读：
二苯是左右平行排列的。
图2即是对图1所示的分子，取XY截面，令Z=0，得到的。
图2的等值线起始线值取为0.00001。
为了便于观察区分，令正值线为紫色，负值线为青色。
这个截面图，将图1被包裹在负值中的正值充分表达出来了。
这二苯相对的二C（图中A、B）之间有圆形的层层正等值线圈（图中C），这与共价键之间的图形何其相似，只是差了一个数量级！这当然不是说形成了共价键，而是说在二C之间在原有电子的基础上还增加了那么一点共有电子，二C之间有那么一点增加着的吸附力，正是这构成了范德华力范畴π-π相互作用力。
然而这作用力是怎样形成的呢？
从量子化学波函数的视角来看，两个独立的苯具有完全相同的MO，如果这MO是刚性的，不考虑电子相关，两个苯靠近，它们的波函数相遇，有多少同相位重叠，就会同时有多少反相位重叠，相互抵消，反倒是两个苯靠近时众多的成对电子相互排斥，把二苯拉开至尽可能地远，就象上面说的用HF/6-311++g**优化计算的那样。
然而波函数不是刚性的，它毕竟是灵动的波，电子又是相关的。
我们从图1、图2都可以鲜明地看到，在二苯靠近时，由于强大的电子相斥，在二苯相向的内部广大空间电子明显减少了，转移到二苯上C的背面了（图中D之右），还转移到苯外围上的H（图中D之左）上了，这是反相位波函数叠加的必然结果，这大大缓解了二苯之间电子的斥力。
由于这种电子被排斥使电子边缘化，近C核处余下的电子受核引力反倒会加大，如图中E所示。
而同时，二苯靠近时，就有机会形成二苯相对的二C之间吸引共同电子的增加（图中C），二C之间圆形的正等值线圈正表明增加了那么一点共有电子，这是同相位波函数叠加的必然结果。
最后达到吸引与排斥的平衡。
由于有六对二C之间都增加了共有电子，它们还连接成了一个环、饼，更大的多环共轭烃则更多，这就形成了经常观察到的不可忽视的π-π相互作用。
从范德华力的视角来看，分子间作用力可以分为以下三种力：取向力、诱导力和色散力。
非极性分子如苯之间的相互作用通常认为是色散力。
它用量子力学理论计算时，其计算公式与光色散公式相似，因此，把这种力叫做色散力。
从上面分析可以看出，由于一个电子的状态不再是把其它电子仅看作是一个定态的平均势场，而是相关的，因此才有了电子相斥会回避、缓解、色散，形成已成键二原子之间还会吸引更多共同的电子，并形成吸引与排斥的稳定平衡，这是不是范德华力之色散力的具体形象？
从这个二体苯的Δρ图形看，大体来说有两种情形：
从电子排斥来说，二苯之间的区域电子有所减少，电子转移到远离二苯之间的周边去了，电子是中间减少而周边增加，是一种扩散型的，这是二苯靠近时电子排斥所导致的。
连在苯的外围的H电子也增加了，为什么π-π相互作用会使H上的电子增加？直观地说，如果我们把与H相连的二体苯看作是一个基团，二体苯的电子排斥减小了二体苯基团电负性，比起单独的苯，二体苯上的H当然会有电子回流一点。
从二苯相对的二C之间吸引共同的电子的区域来说，电子是周边减少而中间增加，是一种收缩型的。
这是二苯靠近时，二苯相对的二C之间吸引共同的电子所导致的。
也是电子向周边扩散之后近C核处余下的电子受核引力反倒会加大的结果。
四、其它算例：
为了模拟计算纳米碳管吸附有
机分子，形成了一个平面的纳米碳片
段，上面再放一个苯，使用一般认为
对纳米碳较合用的方法来计算：
pbepbe/6-31+g(d)。
碳片段-苯见图3。
对碳片段-苯用上述方法进行全
优化。
得到二者间距为3.91667。
然后作碳片段-苯的电子密度
ρ0，再分别作独立分子碳片段ρ1和
独立苯分子ρ2，再作：Δρ=ρ0-ρ1-ρ2。
图3
碳片段-苯的电子密度差Δρ在GV
作如图4。
等值面取值：0.00003。
从图4可以明显地看到，它与二体
苯的Δρ在本质上是完全一样的！
碳片段与苯之间明显地夹着一块
增值区域，它是相对的二C之间吸引
共同的电子有所增加的表现。
而同时，
碳片段与苯因靠近而相斥，它们之间相
对的区域电子明显减少，电子少量转移
到二C之间了，更多的电子则转移到
远离二苯之间的周边去了，只是因为碳
片段远比苯要大，又是共轭体系，电子
转移得更远更边缘而已。
图 4
对于这π-π相互作用，由于只有二体相对
的二C之间有较大的同相位波函数重叠才最
有利，因此二体的骨架会尽可能地重合。
即使是象二体叶绿素，它虽然是错位的，
但同样形成了骨架尽可能的重合，就连不是
环的支链，也顺着基本骨架排布，图5就是
两个叶绿素错位重合在一起的图象。
由于π-π相互作用的体系增大，相互作用
的力会加强。
b97d/6-31+g(d)计算的二体叶绿
素的间距为3.44550。
图5。