
在有機化學領域,"孤立雙鍵"(Isolated Double Bond)指分子中與其他不飽和基團(如雙鍵、三鍵或共轭體系)相隔至少兩個單鍵(即通過兩個sp³雜化碳原子連接)的碳-碳雙鍵(C=C)。其核心特征在于缺乏與其他π體系的電子相互作用,導緻其化學性質與共轭雙鍵或累積雙鍵存在顯著差異。以下從結構特征與化學性質兩方面詳細解析:
空間隔離性
孤立雙鍵與分子内其他不飽和單元之間被至少兩個飽和碳原子(如—CH₂—CH₂—)隔開,例如1,5-己二烯(CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH=CH₂)中的兩個雙鍵即互為孤立雙鍵。這種結構阻斷了π軌道的重疊,使其電子雲保持局部化。
鍵長與鍵能
孤立雙鍵的鍵長約為1.34 Å,鍵能約610 kJ/mol,與共轭雙鍵(鍵長略長、鍵能略低)形成對比。其鍵參數更接近标準烯烴雙鍵值,反映其未受鄰近基團顯著影響。
反應活性
孤立雙鍵可獨立發生典型烯烴反應(如親電加成、氫化),不受分子内其他雙鍵幹擾。例如,在含孤立雙鍵的多烯分子中,各雙鍵可被選擇性還原或修飾。
光譜特征
紫外光譜中,孤立雙鍵的吸收峰位于短波長區(λmax ≈ 170–180 nm),與共轭雙鍵(紅移至>200 nm)明顯區分,常用于結構鑒定。
類型 | 孤立雙鍵 | 共轭雙鍵 |
---|---|---|
結構特點 | 雙鍵間間隔≥2個單鍵 | 雙鍵交替通過單鍵直接相連 |
電子離域 | 無離域,電子定域化 | 顯著離域,形成共轭π體系 |
穩定性 | 較低(氫化熱較高) | 較高(氫化熱較低) |
紫外吸收 | λmax ≈ 170–180 nm | λmax > 200 nm |
孤立雙鍵的存在對聚合物性能(如橡膠彈性)、天然産物活性(如部分萜類化合物)及合成策略(如選擇性官能團化)具有關鍵影響。例如,天然橡膠(聚異戊二烯)中孤立雙鍵的氫化可改善其耐候性。
參考文獻
“孤立雙鍵”是化學中的專業術語,其含義和特點可綜合以下要點解釋:
孤立雙鍵是指分子中不與其他雙鍵形成共轭體系的雙鍵結構。它由1個σ鍵和1個π鍵組成,且π鍵的電子雲獨立存在,未與相鄰原子軌道發生交疊或共轭。
特征 | 孤立雙鍵 | 共轭雙鍵 |
---|---|---|
雙鍵間距 | 間隔≥2個單鍵(如1,4-二烯) | 間隔1個單鍵(如1,3-丁二烯) |
π鍵相互作用 | 無共轭效應 | π鍵電子雲交疊,形成共轭體系 |
鍵長與穩定性 | 鍵長較短,穩定性較低 | 鍵長較長,共轭體系更穩定 |
孤立雙鍵的反應活性通常低于共轭雙鍵。例如,在親電加成反應中,共轭雙鍵因電子離域更易被進攻。但具體活性也受取代基和反應條件影響,需結合位點分析。
孤立雙鍵常見于天然産物(如某些萜類化合物)和高分子單體中。其獨立的結構特性使相關分子在聚合或功能材料設計中具有特定用途。
如需進一步了解雙鍵的鍵長數據或具體反應案例,可參考化學教材或專業數據庫。
扁鐵丙階段酚醛樹脂酚醛樹脂C催速作用德羅伊夫氏法等時調變電碎石術電子束記錄法郎工作液體國際結算海葵屬虹吸管磚環路檢驗法鑒定成本堿式配位化合物緊急之事酒鬼看家老鋪輪泵滅菌燈前凹的親和性吸引噬肌細胞受精核手足水稀釋漆添加記錄停止播音