HOMOとLUMO

分子のHOMOとLUMOの図。それぞれの円は軌道上の電子を表しています。十分に高い周波数の光がHOMOの電子に吸収されると、その電子はLUMOに移動します。

CO2_の最高被占軌道の3Dモデル

_CO2の最低空分子軌道の3Dモデル

化学において、HOMOとLUMOは分子軌道の一種です。これらの頭字語はそれぞれ、最高被占分子軌道（highest-occupied molecular orbital）と最低空分子軌道（lowest-unoccupied molecular orbital）を表します。HOMOとLUMOは、フロンティア分子軌道理論などにおいて、総称してフロンティア軌道と呼ばれることもあります。

ギャップ

HOMOとLUMOのエネルギー差はHOMO–LUMOギャップと呼ばれます。このギャップの大きさは、遷移金属錯体の強度と安定性、そして溶液中での発色を予測するために用いられます。 ^{[ 1 ]}経験則として、化合物のHOMO–LUMOギャップが小さいほど、その化合物の安定性は低くなります。^{[ 2 ]}

半導体

有機半導体におけるHOMO準位は、無機半導体や量子ドットにおける価電子帯の極大準位とほぼ同様の関係にある。LUMO準位と伝導帯の極小準位の間にも同様の類推が成り立つ。^{[ 3 ]}

有機金属化学

有機金属化学では、LUMO ローブのサイズは、パイ配位子への付加がどこで起こるかを予測するのに役立ちます。

ソモ

SOMOはラジカルの半分占有されたHOMOのような単一占有分子軌道である。^{[ 4 ]}この略語は半占有分子軌道とも呼ばれる。

隣接軌道：NHOMOとSLUMO

HOMOより1つ下のエネルギー準位にある分子軌道とLUMOより1つ上のエネルギー準位にある分子軌道も、存在する場合、フロンティア分子軌道理論において役割を果たすことが分かっています。これらは、占有数から2番目に高い分子軌道（NHOMO）、空軌道から2番目に低い分子軌道（SLUMO）と名付けられています。^{[ 5 ]}これらはそれぞれHOMO−1、LUMO+1とも呼ばれます。

参照

• ディールス・アルダー反応
• 電子配置
• クロップマン・セーラム方程式
• クープマンスの定理
• リガンド
• ウッドワード・ホフマン則

参考文献

1. グリフィス, JS; オルゲル, LE (1957). 「リガンド場理論」.化学協会季刊誌. 11 (4): 381. doi : 10.1039/QR9571100381 .
2. Malik, Bashir Ahmad; Mir, Jan Mohammad (2018年1月2日). 「デヒドロ酢酸とβ-ジケトンを含むオキソバナジウム(IV)およびマンガン(II)錯体の合成、特性評価、およびDFTによる考察」. Journal of Coordination Chemistry . 71 (1): 104– 119. doi : 10.1080/00958972.2018.1429600 .
3. ブレダス、ジャン＝リュック (2014). 「ギャップに気をつけろ！」マテリアルの地平線。1 (1): 17–19 .土井: 10.1039/C3MH00098B。
4. IUPAC ,化学用語大全、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「 SOMO」。doi： 10.1351 /goldbook.S05765。
5. IUPAC ,化学用語大要、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「 subjacent orbital」。doi： 10.1351/goldbook.S06067。

さらに読む

• フレミング、イアン (2010).分子軌道と有機化学反応. doi : 10.1002/9780470689493 . ISBN 978-0-470-74658-5。

外部リンク

• OrbiMol分子軌道データベース