ABn型分子或离子中离域键的讨论.pdf

大学化学(Daxue Huaxue) December Univ. Chem. 2016, 31 (12), 69－72 69 ∙师生笔谈∙ doi: 10.3866/PKU.DXHX201606027 AB 型分子或离子中离域π键的讨论 n 蔡 苹* 胡 锴 程功臻 (武汉大学化学与分子科学学院，武汉430072) 摘要：详细讨论了分子中存在离域π键的3 个条件和推断分子中离域π键存在形式的3 个步骤，同时介 绍了原子不共平面时，“离域π键”存在的可能性。文中大量的实例和讨论，有助于读者全面掌握 “离 域π键”这一知识点。 关键词：离域π键；价层电子对互斥；杂化轨道 中图分类号：G64 ；O61 Discussion of the Delocalized π-Bond in ABn Molecules CAI Ping* HU Kai CHENG Gong-Zhen (College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, P. R. China) Abstract: Conditions for formation of the delocalized π-bond in ABn molecules were discussed in detail. Three steps were introduced to help judging the formation of delocalized π-bond in ABn molecules. The delocalized π-bond in some non-planar molecules was also discussed. Key Words: Delocalized π-bond; Valence shell electron pair repulsion; Hybridized orbital 离域π键是指在一个具有平面结构的多原子分子中，如果彼此相邻的3 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存在，这些轨道可以相互重叠，形成多中心 [1] π键，也称 “共轭π键”、“非定域π键”或 “大π键” 。 形成离域π键需要满足以下3 个条件：①参与形成离域π键的原子都在同一平面上；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。前两个条件是为了保证p 轨道之间 产生最大重叠，最后一个条件则是依据分子轨道理论，几个原子轨道在组合形成分子轨道时，分子轨 道数目不变，且成键轨道和反键轨道数目各占一半，p 轨道上的电子总数小于p 轨道数的2 倍，则保 [2] 证了填充在成键轨道上的电子数多于填充在反键轨道上的电子数，有利于分子体系能量的下降 。 虽然教材上将离域π键的定义和形成条件写得非常清楚，但在教学过程中，我们发现还是有很多 学生在判断一个分子能否形成离域π键时有困难。究其原因，是在对一个分子的离域π键进行判定 时，涉及到了价层电对互斥理论、杂化轨道理论以及对未参与杂化的轨道判断等多个因素，下面我们 就以实际例子来看看如何有步骤地对分子的离域π键进行判断。 1 AB 型无机分子或离子中离域π键的判断 n 对于AB 型无机分子，通过以下3 个步骤即可判断分子中是否存在离域π键：