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二、甲烷的结构最简单的有机物,其三维结构的概念是整个有机物的基础。附:有机立体化学发展史1874年,范特霍夫(荷兰)提出碳四面体学说,起源于旋光异构体的认识。乳酸:
范特霍夫荷兰化学家(1901年,获得首届诺贝尔化学奖)
杂化轨道:C1S22S22Px1Py1碳原子外层有两个未成对电子,若不加变动,只能形成两个共价键。电子衍射法证明:甲烷C-H键加长均为1.10?,键角均为109.5°,分子无极性,为正四面体,碳在中心,氢在顶点。
2s2px2py2pz2s2px2py2pz跃迁原子轨道重组4个sp3轨道C:1s22s22p2四面体型杂化几个原子轨道相互影响而重新组成复杂的原子轨道“杂化轨道理论”由鲍林提出。
形成的杂化轨道既具有P轨道的方向性特征,又具有S轨道的环绕原子核特征,外形一头大,一头小,对称分布。碳原子可采取SP3、SP2、SP三种杂化形式,相应构成有机化合物中的单键、双键、三键。
sp3杂化与甲烷结构四个SP3杂化轨道以原子核为中心对称分布,夹角109o28’,四个杂化轨道对称轴指向以碳原子为中心的四面体的四个顶点,每个杂化轨道能量相当于1/4S和3/4P轨道的能量值和,形成四个σC-H,重合部分相对于键轴呈圆柱形对称分布,可“自由”旋转。C
三、其它烷烃的结构其它烷烃结构类似甲烷,碳原子之间各以SP3杂化轨道头碰头重叠,形成σC-C键,分子中键角接近109o28’,故碳链是曲折的,实际键角受整个分子结构影响,有微小差异,以直链形式书写。
构造异构:分子式相同,分子构造不同构造:原子相互连接的次序和方式四、同分异构烷烃的构造异构体为碳架异构体(碳链骨架不同)正丁烷异丁烷
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