无机化学中常见的共轭π键分子
高中化学共轭大π键简介1
道中,故考虑成有一个配位键。∴结构式如下图。
故四个原子各有一个P轨道参与形成大键,有未 对电子的优先。∴共有6个电子形成大键,符号
为46。
7、石墨分子结构是层形结构,每层是由无限个 碳 六元环所形成的平面,其中的碳原子取sp2杂化, 与苯的结构类似,每个碳原子尚余一个未参与杂化 的p轨道,垂直于分子平面而相互平行。平行的n个 p轨道形成了一个p-p大键。n个电子弥散在整个 层 键的 中n可个以碳自原由子移形动成,的所大以石键墨里能,导电电子。在这个大pnn
OCO OCO O C O
4、CO32–离子中的大π键 碳酸根离子属于AY3型分子,中心碳原子取sp2杂
化形式,碳原子上有一个未杂化的垂直于分子平面
的p轨道;其中容纳一个电子,有两个O各得了1个电 子,∴结构式如下图。故四个原子各有一个P轨道 参与形成大键,有未对电子的优先。∴共有6个 电子形成大键,符号为46。
参与成键 的电子数
66
参与成键 的原子数
2、丁二烯中p-p大π键
3、CO2分子里的大π键
CO2的碳原子取sp杂化轨道,它的两个未参加杂 化的p轨道在空间的取向是跟sp杂化轨道的轴相 互垂直(垂直于分子平面)。这两个未杂化的P轨 道可形成键,∴CO2分子里应有两套大键。其 结构如下图 ∴三个原子各有一个P轨道参与形成大键,有 未对电子的优先。为3原子4电子的p-p大键,符 号为34。
1、苯分子中的p-p大π键
苯中的碳原子取sp2杂化,每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道, 垂直于分子平面而相互平行。所以我们认为所有6个平行p轨道总 共6个电子在一起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了 一个p-p离域大键,符号66。(即6个P轨道左右“肩并肩”相互重叠 形成一个整体)用p-p大键(有机化学中的共轭体系)的概念苯的结 构式写成如下右图更好。后者已经被广泛应用。
大π键教学中几个问题
⼤π键教学中⼏个问题⼤π键教学中⼏个问题分⼦组成是决定其结构的内因。
从分⼦的化学组成，来推断分⼦中的⼤致成键情况和空间结构，不但是可能的，也⼀直是化学教学中的⼀个重要探索⽅向。
但是，仅仅根据化学组成来判断某分⼦中是否有⼤π键，及有什么类型的⼤π键，这⼀直都是⽆机化学教学中的重点和难点。
且其中的⼀些⽭盾和问题，⾄今也没有得到⽐较“合理”的解决。
⼀、⼀、⼤⼤π键教学中教学中的的两个问题本着由浅⼊深、循序渐进的原则。
在基础化学教学中，要在简单介绍现代价键理论和分⼦轨道理论的基本观点、细化杂化理论和价层电⼦对互斥理论后，才能进⾏⼤π键知识的教学。
教材所给出的“⼤π键判断条件”，也只是它的⼏个⽐较直观的固有性质：（1）有3个或3个以上的原⼦在同⼀平⾯；（2）都有垂直于这⼀平⾯的p轨道；（3）成⼤π键的电⼦数⼩于轨道数的2倍。
其实，⾯对⼀个陌⽣的分⼦（没有相关分⼦结构实测数据）时，学⽣是⽆法知道整个分⼦、或其中的哪个部分的原⼦是满⾜这些条件的。
况且，即便是在⼤π键知识的引⼊阶段，就出现如下两个教师很难处理好的问题。
第⼀，端基原⼦是否有适于成⼤π键的p轨道。
在讨论O3分⼦中的Π34键时。
⼀般的⽅法是，指出中⼼O原⼦是sp2杂化（这能保证3个原⼦共平⾯，且中⼼O原⼦有垂直于该平⾯的p轨道）后，就直接去讨论⼤π键的形成。
教材在这⾥有意回避了⼀个重要的问题，即“另两个端基O原⼦是否有合适的参与⼤π键的p轨道”。
为能使“解释”更圆满，⼀些教师只好臆想出，“端基原⼦都不杂化”（这样它就具有了任意指向的p轨道），这样的说法。
第⼆个问题是，讲解SO3分⼦中Π46键时，判断出中⼼S原⼦为sp2杂化后，在计算它为Π46键提供的电⼦个数时。
由于，S原⼦⽤3个价电⼦与周围的3个O原⼦成σ键后，还剩有3个价电⼦。
最终是，S原⼦的这3个p电⼦，与周围每个O原⼦的各提供⼀个成单p电⼦，构成了⼀个Π46键。
学⽣常常会问到，难道在S原⼦的这⼀个未参与杂化的p轨道上，能够容纳3个电⼦吗？当然，对这个计算Π46键电⼦总数的过程，教师也可以解释为：这是4个p轨道相互“肩并肩”、构成了被看作是⼤π键的分⼦轨道后，电⼦才填充进去的。
共轭大π键简介资料
4、C碳O3酸2–离根子离中子的属大于πAY键3型分子，中心碳原子取sp2 杂化形式，碳原子上有一个未杂化的垂直于分子 平面的p轨道；其中容纳一个电子，有两个O各得 了1个电子，∴结构式如下图。故四个原子各有一 个P轨道参与形成大键，有未对电子的优先。∴ 共有6个电子形成大键，符号为46。
共轭大π键简介
π键：原子轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式重叠所形
成的化学键称为π 键，∵杂化轨道不能形成π 键，∴只有 未杂化的轨道才能形成π 键。
2
1、苯分子中的p-p大π键
H
H
C
H
C
CCຫໍສະໝຸດ CHCH
H
苯的结构式里的碳-碳键有单键和双键之分，
这种结构满足了碳的四价，可是事实上苯分子的单 键和双键的键长和键能并没有区别，苯的结构式并 不能反映这个事实。用形成p-p大键的概念可以解 决这个矛盾。
5、O3分子里的大π键
O3分子的中心O原子采取sp2杂化，只有1个P轨道未杂 化。1个sp2杂化轨道容纳孤电子对、另2个sp2杂化轨道和 两个端位O原子形成两个s键，∴中心O原子未杂化的P轨 道上2个电子和两个配位O原子上p轨道中各1个电子，共 有4个电子,形成离域Π34键。
O OO
O OO
6、SOSO3分3分子子中属的于大AπY键3型分子，中心硫原子取sp2杂 化形式，硫原子上有一个未杂化的垂直于分子平 面的p轨道；∵硫最外层只有四个轨道，其中三 个轨道与三个氧形成了σ键，还有三个电子不可
分析步骤
用杂化类型找出未
杂化的P轨道数 确定π键数
分析原子中未成 σ键的电子分布
确定ab
布置作业 NO3- NO2- SO2 SO3 OCN-
高考化学：大π键知识点总结
高考化学：大π键知识点总结共价键的类型按成键方式可分为σ键和π键。
大π键作为π键概念的延伸与拓展，常见于信息题中。
由三个或三个以上的原子形成的π键，在多原子分子或离子中，如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p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键或共轭大π键，简称大π键，大π键具有特殊的稳定性。
一、共价键的分类按电子对是否偏移分为：极性共价键和非极性共价键。
按照共用电子对的数目分为：单键，双键，叁键按照电子云的重叠方式：σ键和π键二、定域和离域定域键：我们学过的键和π键通常可以被成为定域键，因为这些价电子活动范围局限在两个原子间。
但是有些化合物或离子中的电子不仅仅局限于两个原子之间，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，这种化学键被称为离域键。
如果这些电子来自p轨道，则这些电子所形成的是Π键。
三、什么是离域π键1、在一个平面形的多原子分子中，如果相邻原子有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化轨道的原子轨道，那么这些轨道可以相互重叠，形成多中心π键。
这种多中心π键又称为“共轭π键”或“离城π键”，简称“大π键”。
2、大π键的形成条件：(1)所有参与离城π键的原子都必须在同一平面内，即连接这些原子的中心原子只能采取sp或sp2杂化；(2)所有参与离域键的原子都必须提供个成两个相互平行的p轨道；(3)根据泡利不相容原理，参与离城π键的p轨道上的电子数必须小于2倍的p轨道数。
3、大π键对分子性质有一定的影响。
(1)使分子稳定性增加苯有离域π键，苯的离域π键表示为π66。
它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，既不是单键，也不是双键。
使苯环具有特殊的稳定性，这是与烯烃不同的。
所以苯的化学性质显现为芳香烃的性质，不易发生加成和氧化反应，易发生取代反应。
再如BF3中π64，因而能稳定单独存在，但与其化学式相似的AlCl3，由于Al的原子半径较大，不容易形成大π键，故气态般以双聚体Al2Cl6形成存在。
容易形成pi键的元素
容易形成pi键的元素
在化学中，π键是一种特殊的共价键，它由两个平行的p轨道形成。
了解哪些元素容易形成π键对于理解化学反应和分子结构至关重要。
本文将探讨容易形成π键的元素。
首先，要形成π键，一个元素必须具有未填满的p轨道。
这些元素通常位于周期表的第15和第16族，包括氮、磷、砷、锑、铋、氧、硫、硒和碲。
这些元素具有可用的p电子，因此能够参与形成π键。
其次，具有可用的d电子的过渡金属也容易形成π键。
这些元素位于周期表的第4至第10族，包括铁、钴、镍、铜、锌、钯和铂。
这些元素的d轨道可以参与形成π键，尤其是当它们与芳香烃或其他具有可用的p电子的元素相互作用时。
此外，氢也容易形成π键。
虽然氢只有一个电子，但当它与具有可用p电子的元素相互作用时，它可以参与形成π键。
例如，在苯环中，氢与芳香烃相互作用形成π键。
总之，容易形成π键的元素包括周期表第15和第16族的元素（如氮、氧、硫等）、过渡金属（如铁、铜等）和氢。
了解这些元素对于理解化学反应和分子结构非常重要。
通过理解哪些元素容易形成π键，我们可以更好地预测化合物的性质和行为，从而推动化学科学的发展。
三联吡啶的合成及其金属配合物研究进展
三联吡啶的合成及其金属配合物研究进展1 前言配位化学早期是在无机化学基础上发展起来的一门边沿学科，如今，配位化学在有机化学与无机化学的交叉领域受到化学家门广泛的关注。
有机-金属配合物在气体分离、选择性催化、药物运输和生物成像等方面都有潜在的应用前景，因此日益成为化学研究的热点领域[1-4]。
多联吡啶金属配合物在现代配位化学中占据着不可或缺的位置，常见的多联吡啶配体包括2,2'-二联吡啶（bpy）和2,2':6',2''-三联吡啶（tpy）（Fig. 1），Hosseini就把bpy 称为“最广泛应用的配体”[5]，与其类似的具有三配位点的tpy的合成及其金属配合物的研究同样是化学家们研究的热点[6-8]。
Fig 1.三联吡啶的三个吡啶环形成一个大的共轭体系，具有很强的σ给电子能力，配合物中存在金属到配体的d一π*反馈成键作用，因而能与大多数金属离子均形成稳定结构的配合物。
然而，三联吡啶金属络合物的特殊的氧化还原和光物理性质受其取代基电子效应的影响。
因此，通过引入不同的取代基，三联吡啶金属络合物可用于荧光发光装置以及光电开关等光化学领域[9-10]。
在临床医学和生物化学领域中，不管是有色金属的测定还是作为DNA的螯合试剂，三联吡啶衍生物都具有非常广泛的应用前景[11-12]。
2 三联吡啶的合成研究进展正因为三联吡啶在许多领域都具有潜在的应用价值，所以对其合成方法的研究十分重要。
三联吡啶的合成由来已久，早在1932年，Morgan就首次用吡啶在FeCl3存在下反应合成分离出了三联吡啶，并发现了三联吡啶与Fe(Ⅱ)的配合物[13]。
目前，合成三联吡啶的方法主要有成环法和交叉偶联法两种。
2.1 成环法成环法中最常用的反应是Kröhnke缩合反应（Scheme 1）[14]，首先2-乙酰基吡啶溴化得到化合物2，2与吡啶反应生成吡啶溴盐3，3与α,β-不饱和酮4进行Michael加成反应得到二酮5，在醋酸铵存在下进而关环得到三联吡啶。
分子中的π键
分子中的π键根据分子组成来判断分子中就是否有π键,有什么类型的π键,有多少个π键,这些问题一直都就是无机化学教学中的难点。
一、π键的生成π键就是两个相邻原子在形成σ键的基础上,再靠各自的p轨道“肩并肩”相互重叠,而形成的化学键。
按成键电子出处一般将π键分为两类:当其中一原子的p轨道有1个成单的电子,另一原子也有1个成单的p电子时,成键电子由双方提供。
这样的π键就是普通常见的π键。
当成键的两个电子就是一方提供时,即一个原子p轨道上本来就有2个电子,而相邻的另一原子只有1个空的p轨道,它们也可以相互结合生成π键。
严格说就是π配键。
二、分子中π键及数目的判断(一)路易斯结构式法在写出分子正确的路易斯电子式的基础上,就是很容易瞧出分子中就是否有π键的。
如果两个原子间只共用1个电子对,那么两原子间没有π键;如果两个原子间共用2个电子对,那么两原子间有1个π键;如果两个原子间共用3个电子对,那么两原子间有2个π键。
如由CO的路易斯结构式可瞧出(下左图),C与O原子间以三键结合。
其中1个就是σ键,另2个就是π键。
如果能用不同的符号把C与O原子提供的价电子区分开来,还能瞧出:这2个π键中,有1个就是双方各提供1个电子的普通π键,1个就是由O原子单方面提供1对电子而形成的π配键。
由SO2的路易斯结构式可瞧出(上右图),S与其左端的O原子间以双键结合。
其中1个就是σ键,另1个就是π键。
当然,在使用这种方法时,要先写出正确的路易斯电子式,这反而就是比较麻烦的一步。
(二)公式法公式法即由分子式所反映出来的化学组成,直接套用公式来计算π键的数目。
设n v为价电子对数(分子或离子中所有原子的价电子数、与离子的电荷数的总与被2除,单数也算一对)nσ,nπ分别表示σ与π键数,q表示分子式中重原子数目,h表示轻原子(氢原子)数目。
当重原子成链时,有公式nσ= q+ h- 1,及nπ= 3q–n v + 1。
当重原子成环时,有公式nσ= q+ h,及nπ= 3q+ n v。
有机化学基础知识点整理共轭体系与分子的共轭性质
有机化学基础知识点整理共轭体系与分子的共轭性质有机化学基础知识点整理共轭体系与分子的共轭性质共轭体系是有机化学中一个重要的概念，它与分子的共轭性质有着密切的联系。
在本文中，我们将对共轭体系及其与分子的共轭性质进行详细的整理和讨论。
一、共轭体系的定义与特点共轭体系指的是由相邻的双键和孤对电子共享形成的一系列π键的连续排列。
共轭体系具有以下特点：1. 连续的π电子体系：共轭体系中的π键通过相邻的原子相互重叠，形成一个连续的π电子体系。
这种连续的π电子体系能够增加分子的稳定性，并且对分子的光学、电学和热学性质等均有影响。
2. 节点与极化度变化：共轭体系中，双键相互交替出现，因此分子中存在着一个个节点。
节点处的电子密度较低，而相邻的双键处电子密度较高，由此导致了共轭体系中π电子的极化度变化。
3. 谐振稳定化：共轭体系中，由于π电子的结构特点，分子可以通过谐振结构进行共振。
这种谐振可以使得分子的能量较低，从而增强了分子的稳定性。
二、共轭体系的分类根据共轭体系中π电子的组织方式，共轭体系可以分为两类：线性共轭体系和环状共轭体系。
1. 线性共轭体系：线性共轭体系是指由双键依次相连形成的连续π电子体系。
最常见的线性共轭体系是含有共轭二烯结构的化合物。
2. 环状共轭体系：环状共轭体系是指由形成环状结构的π电子体系。
最常见的环状共轭体系是芳香族化合物，如苯、噻吩等。
三、分子的共轭性质共轭体系对于分子的性质具有重要的影响，主要体现在以下几个方面：1. 光学性质：共轭体系中的π电子可以吸收特定波长的光，从而产生吸收光谱。
分子的共轭结构决定了其吸收光谱的位置和强度，因此共轭体系对分子的颜色和光学活性等有较大影响。
2. 电学性质：共轭体系中的π电子可以在分子内部进行自由移动，并且能够形成π电子的“海”模型。
这种自由移动的π电子可以增加分子的导电性，因此共轭体系通常对电子传导有促进作用。
3. 化学反应性：共轭体系在化学反应中呈现出特殊的反应性质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§无机化学中常见的共轭π键分子
CO2分子是直线形的,一般认为C, O之间有双键：一个σ键和一个π键。
它解释了CO2分子的非极性,以及CO2具有很高的热稳定性—2 273 K 时CO2也只是略有分解。
但是结构数据表明, CO2中碳氧键长介于碳氧双键和碳氧三键C≡O的键长之间。
这一事实要用CO2分子中存在大π来解释。
中心碳原子采取sp杂化方式,用s p杂化轨道与氧原子的2p轨道成σ键, 形成直线形CO2分子。
在y 方向,左边氧原子的2py 轨道有1 个电子,右边氧原子的2p y轨道有2 个电子,中心碳原子的2p y轨道有1 个电子。
于是在y 方向形成一个大π键。
同样,在z 方向也形成一个大π键。
CO2中碳的杂化及成键情况如图。
这样就很好地说明了C, O 之间的化学键有一定的三键性质。
N 原子电子构型为2s2sp3, N 原子2 s轨道的1个电子激发到2p轨道, N采取sp2杂化,未参与杂化的2p z轨道,其中有一对电子。
如图( a)所示。
中心N原子有3条单电子的sp2杂化轨道,用其中的两条与两个O原子形成2个σ共价键,决定了NO2分子的折线形结构,并确定了分子平面xOy。
余下1条sp2杂化轨道未成键,其中有1个电子。
形成σ键的两个O原子各有1条2p z 轨道,其中各有1个单电子,这两条2p z轨道与N 原子未杂化的有对电子的2p z 轨道互相平行,这 3 条与分子平面垂直的平行轨道互相重叠形成大π键。
如图( b)所示。
N2O分子结构见图,它与N3-为等电子体,二者有相同的结构,均为直线形分子,分子中有2个离域的三中心四电子大π键。
在臭氧O3分子中,中心的氧原子以sp2杂化与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键,使O3分子呈折线形。
在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键,这个离域的π键是由中心氧原子提供两个p电子、另外两个配位氧原子各提供一个p 电子形成的O3分子的结构如图。
SO2的结构二氧化硫SO2分子呈“V”形结构,其成键方式与臭氧O3类似, S 原子
sp2杂化, S原子和两侧的氧原子除以σ键结合外,还形成一个三中心四电子的大π键, 如图。
(CN)2分子通常写成N≡C—C≡N,其中的每个C 原子都采用sp 杂化,分子中有3 个σ键—2个C—N间的sp—pσ键, 1个C—C间的sp—spσ键,形成直线形分子。
各原子中
未参加杂化的p轨道互相重叠,形成2个彼此垂直的4中心4电子的离域大π键,如图。