當(dāng)碳原子與相鄰原子通過(guò)共享電子而結(jié)合成分子時(shí),原子與原子之間的成鍵可用雜化軌道來(lái)解釋。 FDS6982S碳原子最外層的4個(gè)電子中,2個(gè)s電子是成對(duì)的,而2個(gè)p電子是未成對(duì)的,其電子排布方式見(jiàn)圖2,3⑴。軌道雜化時(shí),碳原子的⒉軌道中的一個(gè)電子激發(fā)到勿的空軌道中,得到四個(gè)未成對(duì)的電子(一個(gè)2s電子和三個(gè)2p電子沖口圖2.3(b)。此時(shí),如果一個(gè)加電子與三個(gè)2p雜化,就會(huì)形成空間對(duì)稱(chēng)的四面體分布及能量相同的四個(gè)簡(jiǎn)并軌道,軌道之間的夾角為109,5°,這就是sp3雜化;如果一個(gè)加電子與兩個(gè)即雜化,就會(huì)形成空間對(duì)稱(chēng)的平面三角形分布的、能量相同的三個(gè)簡(jiǎn)并軌道,軌道之間的夾角為12O°,這就是sp2雜化,而未雜化的即z軌道則垂直于sp2雜化軌道;如果一個(gè)2s電子與一個(gè)孔雜化,就會(huì)形成空間對(duì)稱(chēng)的直線(xiàn)分布的兩個(gè)簡(jiǎn)并軌道,軌道之間的夾角為18O°,這就是sp雜化,而未參加雜化的2助、即z軌道互相垂直并分別與sp雜化軌道垂直。圖2.3

FDS6982S碳原子雜化前后的電子排布

    (a)孤立碳原子中的電子排布;(b)sp3、sp2、sp雜化碳原子中的電子排布鍵與冗鍵,單鍵、雙鍵與三鍵,飽和鍵與不飽和鍵在絕大多數(shù)有機(jī)化合物中,一個(gè)碳原子與周?chē)邮且怨矁r(jià)鍵的方式成鍵的。共價(jià)鍵是指兩個(gè)或多個(gè)電子的電子云相互重疊形成一個(gè)價(jià)軌道、 共享電子對(duì)的一種成鍵方式。碳原子中的外層價(jià)電子與周?chē)幼疃鄷?huì)形成4個(gè)共價(jià)鍵。根據(jù)原子間成鍵方式的不同,共價(jià)鍵又分為σ鍵和冗鍵兩種。如圖2,4 結(jié)點(diǎn)平面 所示,當(dāng)兩個(gè)原子中電子軌道以頭碰  圖2.4 兩個(gè)p軌道形成σ鍵頭方式成鍵時(shí),稱(chēng)為σ鍵;當(dāng)兩個(gè)原     與冗鍵的情形子中南電子軌道以肩并肩方式成鍵時(shí),稱(chēng)為冗鍵�？梢钥闯�,σ鍵中間部位的電子云密度最大;而冗鍵中間部位是一個(gè)結(jié)點(diǎn),電子云密度很小,且在形成冗鍵的兩個(gè)原子之間電子云密度為0。因此,兩個(gè)原子之間的σ鍵強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冗鍵強(qiáng)度,也就是說(shuō),σ鍵結(jié)合方式遠(yuǎn)比π鍵結(jié)合方式穩(wěn)定。