17.7 : رسم تخطيطي لقاعدة هوكل لأطوار π الجزيئية: دائرة فروست

دائرة فروست أو طريقة المضلع المنقوش هي طريقة رسومية لتحديد الطاقات النسبية للمدارات الجزيئية (MOs) للمركبات المستوية والمترابطة بالكامل وأحادية الحلقة. تم وصف هذه الطريقة لأول مرة من قبل أ.أ.فروست وبوريس موسولين في عام 1953.

يتم إنشاء دائرة فروست عن طريق رسم مضلع عدد حوافه يساوي عدد ذرات الكربون في النظام الدوري المحدد، مع توجيه إحدى القمم إلى الأسفل. ثم يتم رسم دائرة تحيط بالمضلع بحيث تلامس جميع رؤوس المضلع الدائرة. يتم تمييز النقاط التي تلامس فيها الدائرة المضلع بخطوط أفقية قصيرة، تمثل مستويات الطاقة للمدارات الجزيئية π.

بعد ذلك، يتم رسم خط أفقي متقطع من خلال مركز الدائرة، يقسم المضلع إلى نصفين. تمثل مستويات الطاقة الموجودة أسفل هذا الخط المدارات الجزيئية المترابطة، وفوق هذا الخط تمثل المدارات الجزيئية المضادة للترابط. تمثل مستويات الطاقة على الخط مدارات جزيئية غير مرتبطة، مع طاقة تساوي المدارات p التي تتشكل منها المدارات الجزيئية.

وأخيرًا، تضاف إلكترونات π إلى مستويات الطاقة بدءًا من المستوى الأدنى وتتجه نحو الأعلى. تمتلئ المدارات المتحللة أولاً بإلكترون واحد ثم تقترن بإلكترون آخر إذا كان ذلك متاحًا، وذلك وفقًا لمبدأ استبعاد باولي وقواعد هوند.