正四面体学说zhengsimianti xueshuo
1874年J.H.范霍夫和J.A.勒贝尔分别提出了碳原子的正四面体学说。根据这个学说,碳原子可以用正四面体模型表示。碳原子处于正四面体的中心,它的4个价键从正四面体中心伸向4个顶点。根据几何学计算,4个价键之间彼此互成109.5°夹角。在甲烷或四氯化碳分子中,碳原子的构型是标准的正四面体结构,两个共价键之间的夹角 (键角) 都是109.5°。
正四面体学说圆满地解释了二氯甲烷不存在同分异构体的事实。早期的结构理论是以平面图形描述分子的结构的,认为4价碳原子是平面正方形结构,按此理论二氯甲烷应有两种异构体:
事实上二氯甲烷只有一种,正四面体学说证明了上述所谓两种异构体是等同的。
二氯甲烷正四面体
近代利用X射线衍射方法,证实了正四面体学说的正确性,并已得到轨道杂化理论的圆满解释。
正四面体学说的建立为开辟与发展研究分子的空间结构的立体化学奠定了基础,它是旋光异构、构象研究的理论基础。