中医药大学有机化学课件JC整理-第二章

第二章有机化合物的化学键（一）共价键：（1）共价键的形成（2）共价键的属性（二）决定共价键中电子分布的因素：（1）电子效应：诱导效应和共扼效应（2）立体效应第一节共价键（一）共价键的形成：（1）价键理论：A.共价键的定义：由自旋相反的两个单电子配成对，把两个成键原子连接起来的键。B.共价键的方向性和饱和性（a）碳原子轨道的sp3杂化(2）杂化轨道理论2s2p2s2psp3跃迁sp3杂化每个sp3杂化轨道含1/4s成分和3/4p成分sp3杂化轨道形状碳原子的sp3杂化轨道键角为109.5°原子轨道沿键轴相互交盖，形成对键轴呈圆柱形对称的轨道称为σ轨道。σ轨道构成的共价键称为σ键。例如：甲烷分子中有四个C－Hσ键。相类似，乙烷分子中有六个C－Hσ键和一个C－Cσ键。甲烷乙烷•σ键的形成及其特性（b）碳原子轨道的杂化sp21个杂化轨道=1/3s+2/3psp2余下一个未参与杂化的p轨道,垂直于三个杂化轨道对称轴所在的平面。sp2以乙烯分子为例：乙烯分子中的σ键乙烯分子中的π键（c）碳原子轨道的sp杂化1sp杂化轨道=1/2s+1/2p一个sp杂化轨道二个sp杂化轨道未参与杂化的两个p轨道的对称轴互相垂直且都垂直于sp杂化轨道对称轴所在直线。乙炔分子的σ键乙炔分子中π键的形成（1）键长：指成键原子核之间的距离一些共价键的键长（二）共价键的属性共价键共价键键长/nm键长/nmCCCHCNCOCFCClCBrCICCCC0.1540.1470.1430.1410.1090.1770.2120.1340.1200.191（2）键角：乙醚戊烷甲烷指键与键之间的夹角。CHHHH109.5o109.5oO104oCOHH118o121o甲醛甲烷C-H键键能（414kJ.mol-1)是上述解离能的平均值。（3）键能指成键时体系放出的能量或断键时体系吸收的能量。多原子分子键能通常是键的离解能平均值。CH4CH3HEd(CH3H)=423kJ.mol-1CH3CH2HEd(CH2H)=439kJ.mol-1CH2CHHEd(CHH)=448kJ.mol-1CHCHEd(CH)=347kJ.mol-1一些共价键的键能共价键共价键键能/kJ.molCCCHCNCOCFCClCBrCICCCC347305360485414339218611837285键能/kJ.mol-1-1化学环境不同的相同共价键的键能是有差异的！当成键原子电负性不同时，电负性大的原子带部分负电荷（δ-）；电负性小的原子带有部分正电荷（δ+）。键的极性强弱用偶极矩（μ）来衡量，它是部分电荷与电荷之间距离的乘积：μ=q.d（C.m)，δ+δ-（4）键的极性：共价键极性产生？HClHClμ=3.57x10-30（C.m)多原子分子偶极矩是各个共价键偶极矩的矢量和μ=0（C.m)μ=6.47x10-30（C.m)μ=3.28x10-30（C.m)CClClHHCClHHHCClClClCl偶极矩为零的分子是非极性分子；偶极矩不为零的分子是极性分子；偶极矩越大，分子极性越强。(5)分子的极性（6）键的极化性键的极性是分子本身所固有的，而键的极化性是指共价键在外电场的影响下，引起键内电子云密度的重新分布，从而改变了键的极性，称这种现象为键的极化性。注意：1）含义：外电场---主要是指试剂（离子和极性分子），极性的改变，非极性分子极性分子，或极性增大。2）键的极性主要是由电子云的流动性决定的，当除去外电场时，共价键就恢复原状。这种现象也叫做诱导极化或动态极化。