有机化学/烯烃/π键
外观
在普通化学中,π键(π键)是共价电子键,其中一个参与电子轨道上的两个叶片与另一个参与电子轨道上的两个叶片重叠。这意味着当两个原子足够接近并且它们各自有一个未共享的电子时,这两个电子轨道可以本质上“重叠”,从而在原子之间形成新的键。任何能够形成多个电子的原子都可以形成π键,因此在含有两个或多个氮原子或碳原子的分子中发现π键相对常见,但在自然界中永远不会在氢原子、卤素原子或其他更喜欢仅共享一个电子的原子之间发现π键。
名称中的希腊字母π指的是p轨道,因为π键的轨道对称性与沿键轴看时的p轨道相同。P轨道最常参与这种键合,然而,d轨道也可以参与形成π键。
π键通常比σ键(σ键)弱,因为π键轨道从原子核的正电荷延伸得更远,因此需要额外的能量。从量子力学的角度来看,这种键弱是由先前p轨道的重叠明显减少造成的,这是由于轨道的平行方向引起的。π键本身比σ键弱,但π键只存在于σ键的组合中,因此两种键的组合比两种键中的任何一种本身强(并且长度更短)。
在自然界中发现的具有双键或三键的原子总是具有一种σ型键,其余为π型键。π键是由于平行轨道重叠而产生的:两个组合的轨道在纵向上相遇,并形成比σ键更分散的键。没有常见的天然物质具有超过三个键到另一个原子的键,如果存在三个键,可以安全地假设这三个键由一个σ键和两个π键组成。
重要的是要注意,原子通常不会形成超过元素周期表中它们的位置预测的键。π键中的电子也常被称为“π电子”。