
【化】 delocalized bond
away; independent of; leave; off; part from; without
【医】 a-; ab-; ana-; ap-; apo-; de-; des-; e-; ex-
field; region; territory
【计】 D; domain; field; saved area
【化】 domain
bond; key
【计】 K; key; keyt
【化】 key; linkage; spline
【医】 bond; key; linkage
离域键(Delocalized Bond)是化学领域描述分子或离子中电子分布特性的专业术语,指电子不再局限于两个原子之间,而是在多个原子核构成的轨道体系中自由移动的键合形式。该概念对应的英文表述为"delocalized bond"或"non-localized bond",常见于共轭体系、芳香环等分子结构中。
从结构特征分析,离域键的形成需要三个关键条件:①存在多个相邻的平行p轨道构成连续轨道体系;②这些轨道能通过共轭作用形成更大的分子轨道;③电子在这些扩展轨道中的运动可降低系统总能量。典型实例包括苯环的π电子云(6个碳原子共享电子)、石墨层状结构中的离域π键,以及臭氧分子(O₃)的共振结构。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)在《化学术语纲要》中明确将离域键定义为"电子密度分布在三个或更多原子中心之间的化学键"[IUPAC Gold Book]。这类键合形式显著影响物质的光电性质,如苯的异常稳定性、金属的导电性等特征均源于离域电子的存在[ScienceDirect数据库]。
与定域键(localized bond)相比,离域键具有更强的能量稳定化效应。根据分子轨道理论,离域体系中电子的动能降低是这种稳定化作用的主要来源[《高等无机化学》第3版, Springer出版]。这种电子分布特性可通过紫外-可见光谱、核磁共振谱等现代分析手段进行实验验证[Journal of Physical Chemistry A]。
离域键是化学中描述多个原子间电子共享的特殊键类型,其核心特点是电子分布不局限于两个原子,而是扩展到多个原子或整个分子。以下为详细解释:
离域键指在三个或更多原子之间形成的共价键,其成键电子不再定域于单一原子对,而是通过平行p轨道或共轭体系分散运动。例如,苯分子中的大π键、乙硼烷(B₂H₆)的桥式三中心键均为典型离域键。
类型 | 特点 | 实例 |
---|---|---|
缺电子多中心键 | 价电子数少于成键数,如乙硼烷的B-H-B三中心两电子键 | B₂H₆中的桥式键 |
共轭π键(大π键) | 多个p轨道平行重叠,电子离域于整个体系,增强分子稳定性 | 苯(C₆H₆)、1,3-丁二烯 |
π配键与夹心键 | 金属配合物中配体与中心原子的离域π相互作用,如二茂铁(Fe(C₅H₅)₂)的夹心结构 | 二茂铁、金属羰基配合物 |
大π键常用$Pi_a^b$表示,其中:
苯的大π键形成可表示为: $$ text{6个C原子的p轨道} rightarrow Pi_6 $$
离域键突破了传统双原子定域键的限制,广泛存在于共轭分子、缺电子化合物及金属有机物中,是理解分子结构、反应性与材料性能的关键概念。更多案例可参考等来源。
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