关于离域派键的论述

2009届

分类号：O61

单位代码：10452

本科毕业论文

浅谈简单化合物中的离域 键

姓名袁梦

性别女

学号************

年级2005

专业化学

系（院）化学化工学院

指导教师郭士成

2009年3月10日

摘要

在无机或有机共价化合物的分子或离子中，往往含有一种或几种不同类型的化学键，如π

σ和键等。有些化合物分子或离子中的π键电子不仅仅局限于两个原子的之间，而是在参加成键的多个原子形成的分子或离子骨架中运动，这种化学键称为离域π键。

本文以杂化轨道理论和原子的价电子数为基础，以1,3丁二烯为例阐述了离域π键的概念，以CO2分子为例说明了离域π键的形成条件，论述了N(SiH3)3分子的d-p共轭离域π键，足球烯分子离域π键的特殊性以及丙烯分子的σ-π共扼离域π键，对二氧化氮、氧等几种化合物分子离域π键的形成，-2

SO离子中的d-p配键，缺电子分子BF3的离域π键分

4

别进行了阐述。以期对简单化合物分子或离子的离域π键有进一步认识。

关键词：离域π键；共轭离域π键；σ-π共扼；d-p配键

Delocalized π bond containing compounds the stability of

ABSTRACT

At covalent inorganic or organic compounds or molecular ions,often contain one or several different types of chemical bonds,such as π keys, etc. Some molecular compounds or ionic bond in the π electron is not limited to between two atoms. But take part in a number of bonding atoms to form molecules or ions skeleton in sports, t his chemical bond is called π bond delocalization.

In this paper, hybrid orbital theory and valence electron number of atom-based, 1,3 but adiene as an example to elaborate the π key concepts from the domain, CO2 molecules as an example to illustrate the formation of delocalized bond conditions, Discusses the N (SiH3) 3 molecules d-p conjugated delocalized π bond, f ootball Triazene π bond delocalization molecular specificity, as well as propylene molecules σ-π conjugated delocalized π bond,of nitrogen, oxygen and other elements of several compounds delocalizati on π bond formation, ion in the dp with key,lack of electron delocalization molecular BF3 keys separately described. With a view to a simple molecular compounds or ions from the keys have a better understanding of the domain.

Keywords:πDelocalization Kin; Thermal decomposition of; Molecular Structure

目录

1引言 (1)

2离域π键的概念 (1)

3 离域π键的形成条件与类型 (2)

3.1离域π键的形成条件 (2)

3.2离域π键的类型 (3)

3.2.1d-p共轭离域π键 (3)

3.2.2足球烯分子的离域π键 (4)

3.2.3 σ-π共轭离域π键 (5)

4含离域π键分子的结构分析 (5)

4.1 NO2分子的结构分析 (5)

4.2 O3分子的结构分析 (6)

4.3 ClO2分子的结构分析 (6)

RO含氧酸根的d-pπ离域配键 (6)

4.4 -n

4

4.5 缺电子分子的离域π键 (7)

5结语 (8)

参考文献 (9)

致谢 (10)

1234C C C C H H H

H 1引言

在一些无机或有机共价化合物的分子或离子中，常常含有两种共价键即σ键和π键。判断分子是否具有离域π键及π键的类型是普通化学和结构化学课程的重要内容之。一个分子或离子体系是否能形成离域π键，主要看其是否出现共轭效应所应具有的性质。价层具有剩余轨道的小分子是不稳定的，它们力求通过某种键合方式使自身趋于稳定化，化合物的磁性、极性以及分子的热稳定性与离域π键的形成密切相关。所以，认识离域π键的概念、形成条件和类型，分析分子或离子的中离域π键的形成，对认识此类化合物的热稳定性会有直接帮助。

2离域π键的概念

在共价键中，普通的σ键和π键是定域键，因为这些键电子活动范围局限在两个成键原子之间[1]。但是，有些分子或离子不能用定域π键来解释其性质。例如1,3丁二烯的分子结构，通常被写成：

图1 1,3丁二烯的分子结构

实际上，如果把π电子看作是定域在C 1与C 2、C 3与C 4原子间的话，则无法说明下列一些实验事实：

(1) 1,3丁二烯中C 2—C 3的键长是148.3pm ，比乙烷中的C —C 键长153.4pm 要短。但是，C 1—C 2、C 3—C 4的键长是133.7pm ，却比乙烯中的C=C 键长要长。

(2) 1,3丁二烯在不同的条件下不仅可以发生1,2加成，也可发生1,4加成。

(3) 单烯烃的氢化热都相当接近，每个双键约等于125.5kJ·mol -1，而1,3丁二烯氢化热的实测值为238kJ·mol -1，比预计值251kJ·mol -1低了13kJ·mol -1。

以上事实说明[2,3]，在1,3丁二烯的分子结构中，形成两个π键的p 轨道不仅在C 1与C 2、C 3与C 4原子间重叠，在C 2与C 3原子间也有些重叠。而且，随着重叠原子的增多，π电子的能量会降低。这种多个原子上相互平行的p 轨道，它们连贯地“肩平肩”地重叠在一起而形成离域的化学键键，称其为大π键。由于大π键中p 轨道连贯性地重叠成了一个整体，p 电子是在整个整体中运动，所以也把大π键称为离域π键。