碳碳双键tantan shuangjian
两个碳原子之间共享一对电子的是单键。在相同的两个碳核之间共享两对电子的是双键。例如,乙烯分子中,两个碳原子是以双键相连的,而且是含碳碳双键最简单的化合物。烃类化合物含有碳碳双键的称为烯烃。在乙烯分子中碳碳键长为0.134nm,比乙烷中碳碳键短(键长0.154nm)。分子中 HCH和 CCH键角都近于120°,所有的原子处在同 一平面上。近代轨道理论认为,乙烯分子中的碳原子是sp2杂化的,碳的3个sp2杂化轨道处在同 一平面上,角度120°,未杂化的p轨道垂直于平面,乙烯的两个碳的sp2杂化轨道重叠形成一个碳碳σ键,乙烯碳碳双键中的一个键是σ键。两个碳原子上的p轨道以侧边重叠形成一个新型分子轨道,称为π分子轨道,乙烯分子的两个碳原子之间的第二个键是一个π键。碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成的。π键有两个电子密度区域,它属于同一轨道,不能认为是独立的,一部分在平面的上方,一部分在平面的下方(见图1)。两个碳原子的 4个剩余 sp2杂化轨道形成碳氢 σ键σsp2-s。在饱和烷烃中,碳碳键轴可以自由旋转,而乙烯分子中的碳碳键轴的旋转受到阻碍,否则π键破裂。(见图2)
