凯库勒式的缺陷 (1)按凯库勒式苯分子中有交替的碳碳单键和双键,而 单键和双键的键长是不等的苯应该是一个不规则的 六边形结构 (2)实际上:苯分子中碳碳键的键长完全相等,均为 0139nm即比一般的碳碳单键短比一般的碳碳双键 长一些. 所以,凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构
(1) 按凯库勒式:苯分子中有交替的碳碳单键和双键, 而 单键和双键的键长是不等的.苯应该是一个不规则的 六边形结构. (2) 实际上:苯分子中碳碳键的键长完全相等,均为 0.139nm.即比一般的碳碳单键短,比一般的碳碳双键 长一些. • 所以, •凯库勒式的缺陷 凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构
612苯分子结构的近代概念 (1)分子轨道理论 六个离域的π电子总能量较 低苯中所有碳碳键都相等. 六个碳均为驴杂化键长也完全相等0139m H 闭合共轭体系 H 大π键 苯的p轨 苯的离域兀 道交盖 分子轨道
(1) 分子轨道理论 •六个碳均为 sp2杂化 苯的p轨 道交盖 闭 合 共 轭 体 系 6.1.2 苯分子结构的近代概念 大 键 H H H H H H •六个离域的电子总能量较 低.苯中所有碳碳键都相等. 键长也完全相等(0.139nm) 苯的离域 分子轨道
位相符号+, 节点,节面 反键轨道 苯的基态是三个成 键轨道的叠加 成键轨道 苯的兀分子轨道 能级图 P轨道的可能排列方式
苯的分子轨道 能级图 •位相符号+,-. 节点,节面 •苯的基态是三个成 键轨道的叠加 成键轨道 反键轨道
小结]苯分子结构的认识 (1)苯分子是正六边形,碳和氢均处于同一平面,π电子云 均匀地分布在苯环的上下 (2)CC键长平均化,为0139m (3)在基态时,苯分子的六个π电子都在三个稳定的成键 轨道内,每个轨道都含有一对电子最低的轨道v1,轨 道v2和轨道v3具有不同的形状但有相等的能量,使六 个碳具有同样的电子云密度 (4)总的结果造成一个高度对称的分子,其π电子具有相当 大的离域作用,从而使它们能量比在三个孤立的π轨 道中要低得多
(1) 苯分子是正六边形,碳和氢均处于同一平面, 电子云 均匀地分布在苯环的上下. (2) C-C 键长平均化,为0.139nm. (3) 在基态时,苯分子的六个 电子都在三个稳定的成键 轨道内,每个轨道都含有一对电子.最低的轨道1 , 轨 道2和轨道3具有不同的形状但有相等的能量, 使六 个碳具有同样的电子云密度. (4) 总的结果造成一个高度对称的分子,其电子具有相当 大的离域作用,从而使它们能量比在三个孤立的 轨 道中要低得多. [小结] 苯分子结构的认识:
(2)苯的共振结构式 (A)碳酸根离子的共振结构 个碳氧键是等同的,键长0128nm O-C +O=C O-C ≡6-O=C O O O 共振理论-.是鲍林在20世纪30年代提出的.要点:当 个分子或离子按价键规则可以写出一个以上结构式时 真实地分子结构就是这些结构的共振杂化体。苯的真 实结构可以由多种假设的结构共振(或叠加)而形成的 共振杂化体来代表
• 三个碳氧键是等同的,键长0.128nm. 共振理论--是鲍林在20世纪30年代提出的. 要点:当一 个分子或离子按价键规则可以写出一个以上结构式时， 真实地分子结构就是这些结构的共振杂化体。苯的真 实结构可以由多种假设的结构,共振(或叠加)而形成的 共振杂化体来代表. (2) 苯的共振结构式 (A) 碳酸根离子的共振结构