碳碳双键是由一个元键及一个键组成,这两种键成键的方式不同。键是轨道沿键轴方向进行重叠,电子云呈轴对称,重叠程度大,碳碳结合较紧,键能较高。而元键是轨道肩并肩重叠,电子云成平面对称,重叠程度小,元键键能比α键小(图4-6)。对称轴g键n(a)。键的轨道呈轴对称对称面p-p元键(b)键的轨道呈平面对称图46键和键的轨道对称性
碳碳双键是由一个π键及一个σ键组成,这两种 键成键的方式不同。 σ键是轨道沿键轴方向进行重 叠,电子云呈轴对称,重叠程度大,碳碳结合较紧, 键能较高。而π键是P轨道肩并肩重叠,电子云成平 面对称,重叠程度小,π键键能比σ键小(图4-6)
但是双键由键与兀键组成,因此双键比单键的键能大,但其强度又不是单键的两倍:C-C361. 0kJ/molC=C612. 5kJ/mol元键键能约为612.5-361.0= 251.5kJ/mol,比o键键能小361.0-251.5=109.5kJ/mo1.元键的电子受核的束缚小,具有较大的流动性及反应活性,因此烯烃具有较活泼的化学性质。元键的成键方式决定它不能像键那样沿键轴自由旋转,因为旋转结果重叠变小其至键断裂(图4-7)
但是双键由σ键与π键组成,因此双键比单键的键 能大,但其强度又不是单键的两倍: C-C 361.0kJ/mol C=C 612.5kJ/mol π键键能约为 612.5-361.0 = 251.5kJ/mol, 比σ键键能小 361.0 - 251.5=109.5 kJ/mol. π键 的电子受核的束缚小,具有较大的流动性及反应活 性,因此烯烃具有较活泼的化学性质。 π键的成键方式决定它不能像σ键那样沿键轴 自由旋转,因为旋转结果重叠变小甚至键断裂(图 4-7)
川HHHICH旋转90°CHHH.CH.C图4-7碳碳双键旋转将使P轨道间不能重登,破坏键
π键旋转受阻产生烯烃的另一种异构现象几何异构(geometricalisomerism)o例如2-丁烯有两种不同的空间排列方式。其中两个相同基团在异侧的称为反式(trans),两个相同基团在同侧的称为顺式(cis)。CHCHHHHHCHCH顺(cis)-2丁烯反(trans)-2-丁烯沸点3.5C沸点0.9C
π键旋转受阻产生烯烃的另一种异构现象—— 几何异构(geometrical isomerism) ◦例如2-丁烯 有两种不同的空间棑列方式。其中两个相同基团在 异侧的称为反式(trans),两个相同基团在同侧的 称为顺式(cis)
顺-2-丁烯和反-2-丁烯是两种物质,具有不同的沸点及物理性质,由于旋转受阻,除非键断裂,否则两个异构体不能相互转化是不是任何烯烃都有几何异构呢?观察乙烯、丙烯、2-甲基-2-丁烯可以发现,它们只有一种排列方式,并无顺、反异构的区别HCHHHCHCHHHHHHCH乙烯丙烯2.甲基2丁烯
顺-2-丁烯和反-2-丁烯是两种物质,具有不同 的沸点及物理性质,由于旋转受阻,除非键断裂, 否则两个异构体不能相互转化。 是不是任何烯烃都有几何异构呢?观察乙烯、 丙烯、2-甲基-2-丁烯可以发现,它们只有一种排 列方式,并无顺、反异构的区别