化学反应是原子、分子所参与的现象。因此，搞清化学反应中电子的活动，将提供了解化学反应的线索。

1981年度诺贝尔化学奖获得者福井谦一教授关于化学反应过程的理论，已经作为理解化学反应本质的一大贡献而得到了高度评价。

福井教授1918年生于奈良县，1941年毕业于京都帝国大学工业化学专业。W43年担任该校工学系与军事有关的燃料化学教研室讲师，1945年升为副教授，1951年任京都大学教授，主持燃料化学教研室石油化工专业高温化学讲座至今。

福井教授本来学的是化学应用的教学和研究，后来又担任了该专业的教师，但是他的科研成就却在于基础理论。也就是说，他的成就以化学反应理论为主干，涉及到与此有关的分子科学在内的广泛领域。进行这种研究的背景，不能不归功于燃料化学教研室一贯重视基础理论的传统。就是站在理论的高度，使经验色彩浓厚的化学尽可能非经验化；它的信念是：如果没有这种非经验化，化学本身，以及在工业上的应用，都不可能得到真正的发展。例如：在笔者上大学的1944年，该教研室就从东京文理大学请来了原子核理论和量子力学的权威荒木源太郎教授，开了量子力学课程（当时叫做“应用物理”）。

正是在这种气氛中，诞生了使福井教授荣获诺贝尔化学奖的前沿电子理论。

搞清化学反应以何种速度进行，其结果会得到什么样的化合物，这是很多化学家的夙愿。当时，有机电子论及在统计力学考察及运用有关系统能的量子力学方法的绝对反应速度论等各种理论。这些理论均很难揭示化学反应的本质。

前沿电子理论的第一篇论文以《芳香族碳氢化合物化学反应能力的分子轨道理论》**为题，发表于《化学物理杂志》第20卷（1952年）。该理论的特征可表述为以下几点：

（1）运用了量子力学，更正确地说，运用了分子轨道法来模拟分子中电子的状态。

（2）这种分子轨道法称为“休克尔（Hückel）法”，用它查明了共轭化合物π电子的能量和分布情况，求得了表示电子状态的分子轨道。

（3）其结果，就有可能鉴别参与芳香族化合物双重结合的π电子几种轨道在反应中的不同作用。

（4）其中，对反应具有最重要作用的轨道因化学反应的形式而异，它们是：最高（能级）被占分子轨道（HOMO），以及最低（能级）未被占用分子轨道（LUMO）。第一篇论文以求电子反应（例如硝化反应）为研究对象，所以该文指出，在HOMO的π电子分布广阔的地方，反应就容易发生。

这种特定的电子被命名为“前沿电子”，而其轨道则称为“前沿轨道”。当时并没有区别看待电子在化学反应中作用的理论，占主导地位的是考虑全部电子，而不是特定电子在化学反应中扮演什么角色。把前沿轨道的概念引进化学反应，这是福井教授理论的独创性和真正价值，由它就诞生了对阐明化学反应本质并能够广泛应用于一切化学反应的理论。

对前沿电子理论作出肯定评价，经历了漫长而又崎岖的道路。这一理论得到肯定，与1965年Woodward和Hoffmann所提出的“轨道对称守恒理论”有着密切的关系。该理论强调化学反应中特殊分子轨道对称性的作用，而这种特殊分子轨道就是前沿轨道。可以说这就是Hoffmann教授与福井教授同时获得本届诺贝尔奖的背景。

继第一篇论文之后，前沿电子理论更加强了其理论基础、扩大了应用范围，如：聚氯乙烯化合物的重合反应、芳香族化合物的生物化学反应、饱和化合物的反应，都能用该理论来解释。

后来，前沿电子理论的概念进一步又引进反应过程理论之中，并发展为用以解释立体选择性等奇妙化学反应的理论，现在，福井教授在继续从事这项研究工作。

[《科学》（日），1931年12月号]

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*标题为译者所拟。

** 该论文由福井谦一、本文笔者米泽贞次郎和新宫春男三人合著。——译者