电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,或大π键。
形成条件
①这些原子都在同一平面上;
②这些原子有相互平行的轨道;
③轨道上的电子总数小于轨道数的2倍。
是3个或3个以上原子形成的π键
通常指芳香环的成环碳原子各以一个未杂化的2轨道,彼此侧向重叠而形成的一种封闭共轭π键。
例如,苯的分子结构是六个碳原子都以s2杂化轨道结合成一个处于同一平面的正六边形,每个碳原子上余下的未参加杂化的轨道,由于都处于垂直于苯分子形成的平面而平行,因此所有轨道之间,都可以相互重叠而形成。
苯的大π键是平均分布在六个碳原子上,所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的
又如,1,3-丁二烯分子式为H2C=CH-CH=CH24个碳原子均与3 个原子相邻,故采用s2杂化。
这些杂化轨道相互重叠,形成分子σ骨架,故所有原子处于同一平面。
每个碳原子还有一个未参与杂化的轨道,垂直于分子平面,每个轨道里面有一个电子,故丁二烯分子中存在一个4轨道4电子的-大π键。
通常用
苯环上6个碳原子各有1个未参加杂化的2轨道,它们垂直于环的平面,并从侧面相互重叠而形成一个闭合的π键,并且均匀地对称分布在环平面的上方和下方。
通常把苯的这种键型称为大π键。
苯的大π键的形成使π键电子云为6个碳原子所共有,因而受到6个碳原子核的共同吸引,彼此结合得比较牢固。
同时,苯的大π键是平均分布在6个碳原子上,所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的。
电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,或大π键。
大π键
中文名大π键
别名离域π键
条件这些原子都在同一平面上
原理相互平行的p轨道重叠
举例H2C=CH-CH=CH2
形成条件①这些原子多数处于同一平面上;
②这些原子有相互平行的p轨道;
③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。
大π键是3个或3个以上原子彼此平行的p轨道从侧面相互重叠形成的π键。
通常指芳香环的成环碳原子各以一个未杂化的2p轨道,彼此侧向重叠而形成的一种封闭共轭π键。
例如,苯的分子结构是六个碳原子都以sp2杂化轨道结合成一个处于同一平面的正六边形,每个碳原子上余下的未参加杂化的p轨道,由于都处于垂直于苯分子形成的平面而平行,因此所有p轨道之间,都可以相互重叠而形成以下图式:
苯的大π键是平均分布在六个碳原子上,所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的。
又如,1,3-丁二烯分子式为H2C=CH-CH=CH2。4个碳原子均与3个原子相邻,故采用sp杂化。这些杂化轨道相互重叠,形成分子σ骨架,故所有原子处于同一平面。每个碳原子还有一个未参与杂化的p轨道,垂直于分子平面,每个p轨道里面有一个电子,故丁二烯分子中存在一个"4轨道4电子"的p-p大π键。通常用πa来表示,其中a为平行的p轨道的数目,b表示平行p轨道里电子数。
当然,无机化合物中也存在这样的π键,例如:CO2(二氧化碳)的中心原子c采取sp杂化(两条不满的p轨道),而且氧原子也有不成对的p电子,这三个原子中就在两个方向上形成了各有四个电子的两个离域π键[2]
分类离域π键:在这类分子中,参与共轭体系的所有π 电子的游动不局限在两个碳原子之间,而是扩展到组成共轭体系的所有碳原子之间。这种现象叫做离域。共轭π键也叫离域键或非定域键。由于共轭π 键的离域作用,当分子中任何一个组成共轭体系的原子受外界试剂作用时,它会立即影响到体系的其它部分。共轭分子的共轭π键或离域键是化学反应的核心部位。
定域π键:有机分子中只包含 σ 键和孤立π 键的分子称为非共轭分子。这些σ 键和孤立π 键,习惯地被看成是定域键,即组成σ 键的一对σ 电子和孤立π 键中一对π 电子近似于成对地固定在成键原子之间。这样的键叫做定域键。例如,C2H4分子的任何一个C-Hσ 键和CH2=CH2分子的π 键,其电子运动都局限在两个成键原子之间,都是定域键。[3]