2.2.4 π键与大π键 ——课件.pdf

杂化轨道理论 —  键与大键  键与大 键 苯 （C H ）分子的结构是平面正六边 6 6 形，键角 C－C－C ，H －C－C 均为120° 因此每个C 原子都是sp2 杂化。 2 2 2 C 2s 2p sp 等性杂化 pz 2p 2 2s sp 杂化 2 三条sp 杂化轨道与相邻的两个C 原子 的sp2 杂化轨道和一个氢原子的 1s 轨道成 键，形成6 个C，6 个H 的分子平面。 pz 2p 2 2s sp 杂化 每个 C 原子各有一条未参加杂化的pz 轨 道，它们垂直于分子平面，互相平行。 故相邻的两个 C 原子的2pz 轨道 “肩 并肩”重叠成  键。 于是苯分子的结构可以认为是单双键交 替的六元环。 但结构研究表明，苯的 6 个 C－C 键是 完全一致的，没有单双键之分，且每个键的 强度均介于单键和双键之间。 这可用大 键进行解释。 6 个 C 原子上的未参与杂化的 6 条 pz 轨道能量相同，对称性一致，互相重叠形成 6 一个大 键，写成 。 6 Z Z Z Z H H Z Z H H H H  6 中右下的6 表示 6 个原子轨道对称性 6 一致，互相重叠； 右上的6 表示有6 个电子在这些互相重叠 的轨道中运动。 在一个具有平面结构的多原子分子中 ，如果彼此相邻的三个或多个原子中有垂 直于分子平面的、对称性一致的、未参与 杂化的原子轨道，那么这些轨道可以互相 重叠，形成多中心 键。 这种多中心 键又称 “共轭 键”或 “非定域 键”，简称大 键。 1985 年发现的 C60分子 （富勒烯）具有酷 似足球形状的笼状结构。 每个C 原子采取sp2 杂化，均剩余一个含 有单电子的2p 轨道。 60 个 2p