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83 关系: 原子轨道,卡宾,双分子亲核取代反应,官能团,富勒烯,三甲基胂,乙硼烷,乙炔,乙酸亚铬,亚硝酰氯,价层电子对互斥理论,价键理论,化学年表,分子结构,分子轨道,呋喃,八硝基立方烷,共振 (化学),前手性,四面体形分子构型,石墨烯,环烷烃,硫醇,硼烷,碳-氢键,碳纳米管,碳负离子,碳-碳键,碳正离子,窗烷,立方烷,类金刚石碳,烯烃,烯烃复分解反应,烷烴立體化學,烷烃,炔烃,甲烷,电负性,直线形分子构型,直链乙炔碳,發色團,D2sp2杂化,D2sp3杂化,D3sp3杂化,D3sp杂化,D4sp3杂化,D4sp杂化,D軌域,Dsp2杂化,... 扩展索引 (33 更多) »
原子轨道
原子軌域(atomorbital;atomic orbital),又稱軌態,是以數學函數描述原子中電子似波行為陳藝菁、張祖辛,,國科會高瞻計畫資源平台。2010年12月11日查閱。。此波函數可用來計算在原子核外的特定空間中,找到原子中電子的機率,並指出電子在三維空間中的可能位置。「軌域」便是指在波函數界定下,電子在--空間出現機率較大的區域。具體而言,原子軌域是在環繞著一個原子的許多電子(電子雲)中,個別電子可能的量子態,並以軌域波函數描述。 現今普遍公認的原子結構是波耳氫原子模型:電子像行星,繞著原子核(太陽)運行。然而,電子不能被視為形狀固定的固體粒子,原子軌域也不像行星的橢圓形軌道。更精確的比喻應是,大範圍且形狀特殊的「大氣」(電子),分布於極小的星球(原子核)四周。只有原子中存在唯一電子時,原子軌域才能精準符合「大氣」的形狀。當原子中有越來越多電子時,電子越傾向均勻分布在原子核四周的空間體積中,因此「電子雲」越傾向分布在特定球形區域內(區域內電子出現機率較高)。 在原子物理學的運算中,複雜的電子函數常被簡化成較容易的原子軌域函數組合。雖然多電子原子的電子並不能以「一或二個電子之原子軌域」的理想圖像解釋,它的波函數仍可以分解成原子軌域函數組合,以原子軌域理論進行分析;就像在某種意義上,由多電子原子組成的電子雲在一定程度上仍是以原子軌域「構成」,每個原子軌域內只含一或二個電子。.
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卡宾
卡宾(Carbene),又称碳烯、碳宾,是含二价碳的电中性化合物。卡宾是由一个碳和其他两个基团以共价键结合形成的,碳上还有两个自由电子。最简单的卡宾是亚甲基卡宾,亚甲基卡宾很不稳定,从未分离出来,是比碳正离子、自由基更不稳定的活性中间体。其他卡宾可以看作是取代亚甲基卡宾,取代基可以是烷基、芳基、酰基、卤素等。这些卡宾的稳定性顺序排列如下: H2C: 2C: 2C: 是一类较新颖的卡宾,也译作,具有特殊的稳定性,有些可以无限期的保存。典型的氮杂环卡宾中,卡宾的二价碳位于咪唑、噻唑、1,2,4-三嗪环系或与两个取代氨基相连的碳上。.
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双分子亲核取代反应
SN2反应(双分子亲核取代反应)是亲核取代反应的一类,其中S代表取代(Substitution),N代表亲核(Nucleophilic),2代表反应的决速步涉及两种分子。与SN1反应相对应,SN2反应中,亲核试剂带着一对孤对电子进攻具亲电性的缺电子中心原子,形成过渡态的同时,离去基团离去。反应中不生成碳正离子,速率控制步骤是上述的协同步骤,反应速率与两种物质的浓度成正比,因此称为双分子亲核取代反应。 在无机化学中,常称双分子亲核取代反应类型的反应机理为“交换机理”。.
官能团
官能团(英文:Functional group),是决定有机化合物的化学性质的原子和原子团。.
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富勒烯
富勒烯(Fullerene)是一種完全由碳组成的中空分子,形狀呈球型、椭球型、柱型或管状。富勒烯在结构上与石墨很相似,石墨是由六元环组成的石墨烯层堆积而成,而富勒烯不仅含有六元环还有五元环,偶尔还有七元环。 1985年英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国科学家理查德·斯莫利在萊斯大學制备出了第一种富勒烯,即「C60分子」或「富勒烯」,因为这个分子与建筑学家巴克明斯特·富勒的建筑作品很相似,为了表达对他的敬意,将其命名为「巴克明斯特·富勒烯」(巴克球)。饭岛澄男早在1980年之前就在透射电子显微镜下观察到这样洋葱状的结构。自然界也是存在富勒烯分子的,2010年科学家们通过史匹哲太空望远镜发现在外太空中也存在富勒烯。 “也许外太空的富勒烯为地球提供了生命的种子”。 在富勒烯发现之前,碳的同素异形体的只有石墨、钻石、无定形碳(如炭黑和炭),它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。富勒烯和碳纳米管独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用,引起了科学家们强烈的兴趣,尤其是在材料科学、电子学和纳米技术方面。 Biosphère Montréal.jpg|建筑学家理查德·巴克明斯特·富勒设计的加拿大1967年世界博覽會球形圆顶薄壳建筑 Buckminsterfullerene-perspective-3D-balls.png|拥有60个碳原子的巴克明斯特·富勒烯C60 Football (soccer ball).svg|现代足球与C60有着非常类似结构.
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三甲基胂
三甲基胂(Trimethylarsine,简称TMA)是一种分子式为(CH3)3As(常缩写为AsMe3)的有机砷化合物。它是胂的衍生物,且是最简单的三烷基胂,具有类似大蒜的气味。早在1854年人们已经发现了这种化合物。.
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乙硼烷
乙硼烷是化学式为B2H6的无机化合物,是目前能分离出的最简单的硼烷。乙硼烷室温下为无色气体,可以与空气形成爆炸性混合物,并且在潮湿空气中自燃。有剧毒。 乙硼烷具有较高的化学活性,容易与各种无机分子和有机分子起反应。这不仅是因为乙硼烷生成热为正值(即所谓吸热化合物),还由于硼对氟、氧、氮、磷等电负性强的元素有很大的亲合力张青莲等。《无机化学丛书》第二卷。北京:科学出版社。。.
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乙炔
乙炔,俗稱風煤(實際上風煤是指氧氣與乙炔組成之套件,風指壓縮氧、煤指乙炔,並非單單乙炔稱為風煤)、電石氣、電土,是炔烴化合物系列中體積最小的一員,主要作工業用途,特別是燒焊金屬方面。 乙炔於1836年由英國科學家艾德蒙·戴维(Edmund Davy)發現,化學式為,有一個如下圖所示的直线型結構: 乙炔在室溫下是無色、極易燃的氣體。純乙炔是無臭的,但工業用乙炔由於含有硫化氫、磷化氫等雜質,而有一股大蒜的氣味。乙炔的化學能主要貯存於它的三鍵中。 在攝氏400度以上, 乙炔會聚合生成乙烯基乙炔()和苯()。在攝氏900度以上則會形成炭黑。 碳酸鈣(石灰岩)和煤炭是生產乙炔的主要原料。首先,碳酸鈣會轉化為氧化鈣,煤炭則轉化為焦炭。然後氧化鈣和焦炭會發生反應形成碳化鈣和一氧化碳: 碳化钙加水會形成乙炔和氫氧化鈣:CaC2 +2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2.
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乙酸亚铬
乙酸亚铬(化学式:Cr2(OAc)4(H2O)2),IUPAC名称为乙酸铬(II),是常见的铬(II)化合物之一。通常情况下为深红色的反磁性固体,以二水合物和无水物的形式存在。在水和甲醇中的溶解度较小。以二聚体分子存在,分子内含有Cr-Cr四重键。是Cr(II)化合物中比较稳定的一个,但对空气敏感,容易被氧化为Cr(III)化合物而发生颜色变化。乙酸亚铬的制备和性质分析通常是无机化学课程中的实验之一。.
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亚硝酰氯
亚硝酰氯(化学式:NOCl)是一个常见的亚硝酰盐。室温下为不稳定的黄色气体,具刺鼻恶臭味,遇水分解,可溶于发烟硫酸中。存在于王水中。用作催化剂、有机化学试剂,也用于合成洗涤剂。具强腐蚀性,有毒,对眼部、皮肤和肺部有刺激性。.
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价层电子对互斥理论
价层电子对互斥理论(英文:Valence Shell Electron Pair Repulsion,簡稱為VSEPR),是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。理论通过计算中心原子的价层电子数和配位数来预测分子的几何构型,并构建一个合理的路易斯结构式来表示分子中所有键和孤对电子的位置。.
价键理论
价键理论(Valence bond theory,VB理论)是一种获得薛定谔方程近似解的处理方法,又称为电子配对法。价键理论与分子轨道理论是研究分子体系的两种量子力学方法。它是历史上最早发展起来的处理多个化学键分子的量子力学理论。价键理论主要描述分子中的共价键及共价结合,核心思想是电子配对形成定域化学键。.
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化学年表
化学年表列出了深远地改变人们对化学这门现代科学认识的重要著作、发现、思想、发明以及实验等。化学作为一门对物质组成和相互作用进行研究的自然科学,虽然其根源可以追溯到自有文字记载之时,但我们可以认为现代化学史是从英国科学家罗伯特·波义耳开始的。 后来被引入到现代化学中的早期思想主要有两个:一是自然哲学家(例如亚里士多德和德谟克利特)试图使用演绎推理来解释所处的世界,二是炼金术士(例如贾比尔和拉齐)和炼丹家(比如孙思邈和葛洪)试图使用实验方法来延长生命或进行物质的转化,例如用丹炉炼金丹,或将贱金属转化成金。 17世纪时,“演绎”和“实验”两种思想正融合到了一起,这种处于发展中的思想被称为科学方法。随着科学方法的引入,现代化学诞生了。 被称为“中心科学”的化学很大程度上受到其他学科的影响,也在许多科学技术领域发挥着强大的影响力。许多化学领域的重大事件对其他领域来说也是关键的发现,如物理学、生物学、天文学、地质学、材料科学,不一而足 。.
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分子结构
分子结构,或称分子立体结构、分子形状、分子几何、分子几何构型,建立在光谱学数据之上,用以描述分子中原子的三维排列方式。分子结构在很大程度上影响了化学物质的反应性、极性、相态、颜色、磁性和生物活性。 分子结构最好在接近绝对零度的温度下测定,因为随着温度升高,分子转动也增加。量子力学和半实验的分子模拟计算可以得出分子形状,固态分子的结构也可通过X射线晶体学测定。体积较大的分子通常以多个稳定的构象存在,势能面中这些构象之间的能垒较高。 分子结构涉及原子在空间中的位置,与键结的化学键种类有关,包括键长、键角以及相邻三个键之间的二面角。.
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分子轨道
分子軌域(Molecular orbital, MO)是化學中用以描述分子中電子的波動特性的函數。這個函數可以計算出化學和物理性質,例如在任意一個特定區域找到電子的機率。「軌域」一詞由羅伯特·桑德森·馬利肯於1932年提出,為「單電子軌域波函數」(one-electron orbital wave function)的簡稱。從基本層面上來說,它用於描述該函數具有顯著振幅的空間區域。分子軌域通常由分子中的個別原子提供的原子軌域、混成軌域,或者其他原子團的分子軌域結合而成。這些可以由哈特里-福克方程或自洽场方法(SCF)量化計算。 分子軌域可以用來表示分子中佔有該軌域的電子可能出現的區域。分子軌域由原子軌域結合而成,其中原子軌域預測了原子中電子的位置。分子軌域可以具體說明分子的电子排布:一個或一對電子的空間分佈和它(們)的能量。分子軌域通常會以原子軌域線性組合(LCAO-MO法)表示,尤其是在進行定性或近似分析的時候。它們的寶貴之處在於對分子鍵結提供了簡單的模型,使之能透過分子軌域理論了解。現今大多數用於計算化學的方法由計算系統的MO開始。分子軌域描述一個電子在原子核產生的電場中的表現,以及與其他電子的平均分佈。根據包立不相容原理,兩個電子佔據相同軌域時,必須具有相反的自旋。這注定只是一個近似值,能夠高度精準描述的分子電子波函數並沒有軌域(參:組態相互作用方法)。 该概念首先由弗里德里希·洪德和罗伯特·桑德森·马利肯在1927-1928年引入。 电子在分子中的空间运动状态可以用分子轨道波函数(ψ,薛定谔方程的数学解)描述,借助Hartree-Fock方程或自洽场方法可对其作定量近似。 定性上看,分子轨道由原子轨道线性组合(LCAO-MO法)获得,组合后的分子轨道数目与组合前的原子轨道数目相等,經過鍵結與反鍵結的作用後,分子軌域能量高低重新排列。 -->.
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呋喃
呋喃(furan)是一种含有一个由四个碳原子和一个氧原子的五元芳环的杂环有机物。含有呋喃环的化合物即為呋喃的同系物。呋喃是一种无色、可燃、易挥发液体,沸点接近于室温。呋喃具有毒性且為2B類可能致癌物質。它常作为合成其他复杂有机物的起始原料。呋喃性质与苯相似,可由松木蒸馏得到,可溶於多種常見的有機溶劑,包括丙酮、醇、醚,微溶於水。為多种重要的工業化學品與藥物的前驅體,如常被作為溶劑使用的四氢呋喃。.
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八硝基立方烷
八硝基立方烷(英文:Octanitrocubane,ONC)是一种新型高能炸药,分子式为C8(NO2)8,由立方烷的氢全部被硝基取代制得。它与三硝基甲苯类似,对震动的敏感度比较低,甚至用锤子砸也不会爆炸。 八硝基立方烷中存在张力,碳-碳键的键角为90°,与sp3杂化碳原子的109°28'相差很大;分解产物也是很稳定的二氧化碳和氮气,因此八硝基立方烷的爆炸性非常强,是性能最强的几种炸药之一。它比奥克托今(HMX)的威力大20-25%。 八硝基立方烷与其分解产物都是无毒的。反应中不产生水,因此基本上不会有烟雾产生。 八硝基立方烷首先由芝加哥大学的菲利普·伊顿与留美化学家Mao-Xi Zhang在1999年合成,结构由美国海军研究实验室的理查德·希拉尔迪用X射线晶体学分析获得。 其合成方法非常烦琐,条件苛刻,产率也不高,光是立方烷的合成就需要至少十步,因此基本上只限于实验室合成,可以取得的量也非常少。 合成方法见下图: 合成八硝基立方烷时,需要合成的前体是四硝基立方烷(TNC),同样具有很强的爆炸性。四硝基立方烷首先在1993年合成,Eaton, P.
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共振 (化学)
共振论是化学中表示分子结构的一种方法,是价键理论的重要组成部分。该方法认为,对于结构无法用一个经典结构式来表达的分子、离子或自由基,可以通过若干经典结构式的共振来表达其结构。共振中的结构并不存在,真实粒子也并非这些共振结构的混合物或是平衡体系,只是价键理论中无法用单一结构式来准确表达物质结构,必须要借助共振的思想。.
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前手性
当一个无手性分子中处于等同地位(对映异位、非对映异位)的一对原子或基团,被另一个不同于原来的原子或基团取代后,成为了手性分子,产生手性,这时原来的分子中进行取代的一个中心、轴或面就被称为是前手性的(Prochiral),也称为潜手性、原手性(prochirality)。 前手性一般可分为前手性中心、前手性轴和前手性面三种。例如,乙醇(CH3CH2OH)中的两个亚甲基氢原子是等同的(对映异位),但当其中之一被氘原子替换后,形成的 CH3CDHOH 具有对映异构,因此乙醇中的亚甲基碳原子就是一个前手性中心。前手性中心的两个等同基团可通过顺序规则中的R/S标记来识别。当相同的两个基团之一被高一级次序的基团取代,并且不改变原有基团的优先次序,根据所得到的化合物构型属R或S来确定原有化合物中这两个相同基团为“前(R)-基团”(pro-R)或“前(S)-基团”(pro-S)。 对于乙醛等存在 sp2-前手性的分子来说,可以通过另一套 Re/Si 标记辨别对映平面的两侧,从而确定出反应物对双键的加成方向。观察者从垂直于平面的方向向 sp2 碳原子看去,将该原子所结合的三个基团按顺序规则排列,若从大至小的顺序为顺时针方向,则此面记为 Re-面,反之则记为 Si-面。如果存在两个前手性中心,那么采用双标记法,记为 Re-Re 面、Re-Si 面或 Si-Si 面等。Re- 和 Si- 两个标记源于拉丁语,分别是 rectus(右)和 sinister(左)的缩写。 前手性的概念在生物化学中十分重要,因为许多生物学反应中的酶,自身作为具有手性特征的催化剂,可以识别两个相同的基团,而且只取代其中的一个或只从对映平面的一面进行进攻。将前手性分子转变为手性分子,并且生成不等量的立体异构体的过程称为不对称合成,也称手性合成。.
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四面体形分子构型
四面体形分子构型是指一分子中的中心原子和四個原子鍵結,四個原子形成四面體4個頂點的分子构型。若和中心原子鍵結的4個原子都是同一種原子(例如甲烷CH4),則其鍵角為cos−1(−1/3) ≈ 109.5°。週期表中有許多元素的化合物都是四面体形分子构型,理想分子有Td的對稱點群,但大部份四面体形构型分子的對稱性較低。四面体分子可能會具有手性。.
石墨烯
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2杂化轨道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因「在二维石墨烯材料的開創性實驗」為由,共同獲得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的纳米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導熱系數高達5300 W/m·K,高於碳纳米管和金刚石,常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或矽晶體(monocrystalline silicon)高,而電阻率只約10-6 Ω·cm,比銅或銀更低,為目前世上電阻率最小的材料 。因為它的電阻率極低,電子的移动速度極快,因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。 石墨烯另一個特性,是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。.
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环烷烃
环烷烃,屬於有機化合物,因為僅由氫(H)和碳(C)組成,故又屬於烴類。又,因為其僅由單鍵連接,故又屬於烷類。再,因為其構成如環狀,故得名。環烷烴的化學通式為 CnH2(n+1-g),n為碳原子數,g為環的數量。只有一環的環烷烴的命名與其同碳原子數的鏈狀烷烴相似,如:環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷等,超過20顆碳的一般被稱為「環石蠟」(cycloparaffins)。 按環的大小,環烷烴可被分為小、中、大三類。環丙烷、環丁烷視作小的。常見的環戊烷、環己烷、環庚烷以及環辛烷至環十三烷是中等大小的,更大的則被視為大的環烷烴。.
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硫醇
硫醇(Thiol)是包含巯基官能团(-SH)的一类非芳香化合物,是一类有机硫化合物。可以看成醇中的氧原子被硫原子替换。.
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硼烷
烷(Borane)即硼氢化合物,因其物理性质类似于烷烃,故称之为硼烷。在已知的20多种中性硼烷中,最简单的是乙硼烷 B2H6。甲硼烷只在气态状态中发现。 按照硼氢个数比,中性硼烷一般可分为 BnHn+4 类(少氢硼烷)和 BnHn+6 类(多氢硼烷)。此外还有大量的硼烷阴离子:.
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碳-氢键
碳-氢键是指碳原子与氢原子之间的共价键,是有機化合物中最常看到的共价键。碳-氢键的键长約1.09 Å (1.09 × 10−10 m),鍵能約413 kJ/mol,相關於98.7kcal/mol(參見下方的表)。碳和氫的電負度分別是2.5及2.1,由於二者的電負度差只有0.4,因此碳-氢键一般認為是非極性的共价键。 碳-氢键的鍵長和碳原子的混成軌域有關,因此碳原子的混成軌域為sp3、sp2或sp3,其對應的鍵長也會不同。 由於碳-氢键在有機化合物中經常出現可見,其結構式中大都會省略氢原子。烴類是只含有碳-氢键及碳-碳键的化合物,可分為烷烴、烯烴、炔烴、環烴及芳香烴。.
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碳纳米管
--(Carbon Nanotube,縮寫CNT)是在1991年1月由日本筑波NEC实验室的物理学家饭岛澄男使用高分辨透射电子显微镜从电弧法生产的碳纤维中发现的。它是一种管状的碳分子,管上每个碳原子采取sp2杂化,相互之间以碳-碳σ键结合起来,形成由六边形组成的蜂窝状结构作为碳纳米管的骨架。每个碳原子上未参与杂化的一对p电子相互之间形成跨越整个碳纳米管的共轭π电子云。按照管子的层数不同,分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。管子的半径方向非常细,只有纳米尺度,几万根碳纳米管并起来也只有一根头发丝宽,碳纳米管的名称也因此而来。而在轴向则可长达数十到数百微米。 碳纳米管不总是笔直的,局部可能出现凹凸的现象,这是由于在六边形结构中混杂了五边形和七边形。出现五边形的地方,由于张力的关系导致碳纳米管向外凸出。如果五边形恰好出现在碳纳米管的顶端,就形成碳纳米管的封口。出现七边形的地方碳纳米管则向内凹进。.
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碳负离子
碳负离子(Carbanion),又叫碳陰離子,指的是含有一个连有三个基团,并且带有一对孤对电子的碳。碳负离子带有一个孤立负电荷,通常是三角椎體构型,其中孤对电子占一个sp3混成轨道。形式上,碳陰離子是含碳酸的共軛鹼: 上式的B表示鹼。而碳陰離子在有機反應中扮演中間物的角色。.
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碳-碳键
碳-碳鍵是一連接兩個碳原子的共價鍵。其中最普通的形式是單鍵:即一個鍵是由兩個電子组成,其中兩個原子分别提供一個電子。碳-碳單鍵屬於σ键,组成单键的兩個碳原子自身的电子先形成混成軌域,然后两个混成軌域之间形成碳-碳单键,例如乙烷的两个碳原子就是形成sp3混成軌域,但碳的單鍵也有形成其他混成軌域的例子(例如sp2對sp2)。其實單鍵二端的的碳原子不一定要形成相同的混成軌域。在烯烃中碳原子會形成雙鍵,在炔烃中碳原子會形成三键。雙鍵的组成是一个σ键(由两个形成sp2混成軌域的电子)和一个π鍵(由两个未參與混成的p軌域电子所構成)。三鍵则是一個sp混成軌域和二個p軌域所構成,其中二個原子各提供一個p軌域。雙鍵及三鍵中使用的p軌域會形成π鍵。當碳-碳鍵數愈多,鍵能愈大,鍵長愈短。 碳有一個很特殊的性質,那就是碳原子可以互相鍵結形成長鏈,此性質稱為「成鏈」。有了這個性質,碳原子就可以連結在一起形成眾多不同类型的分子,其中一些化合物對這個世界上的生命和人類的生活有極大的意義,有機化學就是專門研究有機分子的化學特性。.
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碳正离子
碳正離子,又稱作碳陽離子,是一個帶有正電的碳原子,其中最簡單的形式為甲基碳正離子CH3+,跟乙基碳陽離子C2H5+。有些碳正離子基會帶有兩個或更多的正電,正電可能會在同一個或是不同的碳上,如乙烯雙陽離子基C2H42+。 直到1970年代早期,碳陽離子都被視為碳離子。在近代的化學中,帶正電的碳原子就視作一個碳陽離子。根據碳原子的價數可以分成兩大類:三價的碳離子(質子化的碳烯),或五到六價的碳離子(質子化的烷類),而命名法為G.A.Olah所發表,碳正離子能藉由分散或离域正電荷來達到穩定。.
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窗烷
窗烷是一种有机化合物,属烷烃类,其中心结构是由一个碳原子的四个共价键延伸出4个共边的碳氢环(稠碳氢环),状如窗户而得名,可以看成是一类螺烷烃。于1972年由化学家Vlasios Georgian和Martin Saltzman提出,其英文名字Fenestrane来自拉丁文的“窗户”。.
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立方烷
立方烷(C8H8)为人工合成的烷烃,又稱為五環辛烷,外观为有光泽的晶体。八个碳原子对称地排列在立方体的八个角上。此烷烃属于柏拉图烃的一种。立方烷于1964年由芝加哥大学的Dr. Philip Eaton与Thomas W. Cole首先合成。Cubaneand Thomas W.
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类金刚石碳
类金刚石碳(Diamond-like carbon,DLC)是存在有七种不同的形式,却表现出一些金刚石特性的无定形碳。由于它的一些特性,它通常被用作其它材料的涂层材料。所有的七种形式都拥有大量sp3杂化的碳原子。它们属于不同类型的原因是,即使是金刚石也被发现有两种晶型:其中最常见的一种是立方晶体,而最不常见的一种(蓝丝黛尔石)是六方晶体。通过在纳米尺度结构的不同方法混合这些晶型,类金刚石涂层可以同时拥有非晶、有弹性,且是纯sp3杂化连接的"金刚石"。其中最硬、最强、最光滑的是被称为 四面体非晶碳(ta-C)的一种混合物。例如,仅仅2微米厚度的ta-C涂层可以增加常规 (例如304型) 不锈钢针对磨料磨损的抵抗力,从而增加其在这类使用中的寿命从1周到85年不等。这种ta-C可以被认为是"纯"形式的类金刚石碳,因为它仅仅由sp3连接的碳原子组成。一些填料例如氢,石墨sp2杂化碳,以及金属,被用在其它六种类金刚石碳中,以减少生产费用或者增加其它的一些性能。 这些种类的类金刚石几乎可以用在任何具有兼容真空环境的材料中。在2006年,欧盟内的外包类金刚石涂层市场估计市值达约三千万欧元。2011年11月,每日科学杂质报告说斯坦福大学的研究人员已经在超高压的条件下制造出了一种超硬的非晶金刚石,它并没有金刚石的晶体结构,却拥有碳的轻质量。.
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烯烃
(alkene)是指含有C.
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烯烃复分解反应
烯烃复分解反应(Olefin metathesis)涉及金属催化剂存在下烯烃双键的重组,自发现以来便在医药和聚合物工业中有了广泛应用。相对于其他反应,该反应及废物排放少,更加环保。 2005年的诺贝尔化学奖颁给了化学家伊夫·肖万、罗伯特·格拉布和理查德·施罗克,以表彰他们在烯烃复分解反应研究和应用方面所做出的卓越贡献。 烯烃复分解反应由含镍、钨、钌和钼的过渡金属卡宾配合物催化,反应中烯烃双键断裂重组生成新的烯烃,通式如右边所示。.
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烷烴立體化學
烷烴立體化學 是有關於烷烴類的立體化學。 烷烴構象異構是烷烴立體化學的其中一個主題。.
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烷烃
(alkane),俗稱石蜡烃(paraffin),是碳氫化合物下的一种饱和烃,其整体构造大多僅由碳、氢、碳-碳单键与碳氢单键所构成http://chem188.cn/Article/ShowArticle.asp?ArticleID.
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炔烃
(alkyne)是一类有机化合物,属于不饱和烃。其官能团为碳-碳三键(-C≡C-)。通式CnH2n-2,其中n為非1正整數。简单的炔烃化合物有乙炔(),丙炔()等。炔烃也被叫做电石气,电石气通常也被用来特指炔烃中最简单的乙炔。 炔字是新造字,左边的火取自“碳”字,表示可以燃烧;右边的夬取自“缺”字,表示氢原子数和化合价比烯烃更加缺少,意味着炔是烷(完整)和烯(稀少)的不饱和衍生物。「炔」的讀音同「缺」。.
查看 混成軌域和炔烃
甲烷
烷(化學式:;英文:Methane),是結構最簡單的烷類,由一個碳原子以及四個氫原子組成。它是最簡單的烴類也是天然氣的主要成分。甲烷在地球上有很高的相對豐度,使之成為很有發展潜力的一種燃料,但在標準狀態下收集以及存儲氣態的甲烷是一個十分有挑戰性的課題。 在自然狀態下,甲烷可以在地底下或者海底找到,而大氣中也含有甲烷,這些甲烷稱為大氣甲烷。在原始大氣中,甲烷是主要成分之一。自1750年以來,地球大氣中的甲烷濃度增加了約150%,造成的全球暖化效應並佔總長壽命輻射以及全球所有溫室氣體的20%(不包括水蒸氣)。在太空中,不少星體的表面和大氣中也有甲烷。 甲烷的結構是由一個碳和四個氫原子透過sp3混成的方式化合而成,並且是所有烴類物質中,含碳量最小,且含氫量最大的碳氫化合物,因此甲烷分子的分子結構是一個正四面體的結構,碳大約位於該正四面體的幾何中心,氫位於其四個頂點,且四個碳氫鍵的鍵的鍵角相等、鍵長等長。標準狀態下的甲烷是一種無色無味的氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。.
查看 混成軌域和甲烷
电负性
电负性(electron negativity,簡寫EN),也譯作離子性、負電性及陰電性,是综合考虑了电离能和电子亲合能,首先由莱纳斯·鲍林于1932年提出。它以一组数值的相对大小表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力,称为相对电负性,简称电负性。元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强。.
查看 混成軌域和电负性
直线形分子构型
化学中,直线形分子构型描述了三个或更多个原子排列在一直线上,键角为180º的现象。通常认为,直线形的有机分子(例如乙炔)中的中心碳原子采用sp杂化。许多常见分子是直线形的,例如CO2、HCN和二氟化氙。直线形的阴离子由N3−和SCN−。直线形的阳离子有NO2+。.
查看 混成軌域和直线形分子构型
直链乙炔碳
鏈乙炔碳(Linear Acetylenic Carbon),也称卡拜(Carbyne)、线型碳(Linear carbon),碳的一种同素异形体,具有-(C\equivC)n-类型的结构。其中每个碳都是sp杂化,碳碳单键和三键交替。这种类型卡拜的杨氏模量是已知天然最硬材料——鑽石的40倍,同時也是奈米碳管的兩倍,因此将是很好的纳米材料。.
查看 混成軌域和直链乙炔碳
發色團
簡單來說發色團是分子中與顏色有關的部分。 當分子吸收某特定可见光的波長射出或反射其他波長的光時會產生顏色。而發色團是指在分子中的某個兩個分子軌域的能量差落在可見光譜的範圍上的區域。因此當可見光的能量傳遞給發色團時則其中的電子會因吸收能量而從基態躍升為激發態.
查看 混成軌域和發色團
D2sp2杂化
d2sp2杂化(d2sp2 hybridization)是指一个原子内的两个n-1d轨道、一个ns轨道和两个np轨道发生杂化的过程。原子发生d2sp2杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“d2sp2杂化轨道”。五个d2sp2杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的四个杂化两两之间的夹角皆为90°,另有一个杂化轨道位于轴向平面、垂直于其余四个杂化轨道。一般认为d2sp2杂化的水平杂化轨道是由dx²-z²、s、px和py轨道组成的,而轴向杂化轨道则由dz²和pz组成。d2sp2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
查看 混成軌域和D2sp2杂化
D2sp3杂化
d2sp3杂化(d2sp3 hybridization)是指一个原子同一电子层内由两个n-1d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生生杂化的过程。原子发生d2sp3杂化后,上述n-1d、ns和np轨道便会转化成为六个轨道,称为“d2sp3杂化轨道”。六个d2sp3杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的四个杂化两两之间的夹角皆为90°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平面两侧。一般认为d2sp3杂化的水平杂化轨道是由dx²-z²、s、px和py轨道组成的,而轴向杂化轨道则由dz²和pz组成。d2sp3杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以3−中的铁离子(Fe3+)为例:处于基态的Fe3+(电子排布式为:3d5)的3d电子发生重排(两个3d电子发生d-d跃迁,由eg轨道进入t2g轨道)。然后,两个空的3d轨道、一个空的4s轨道和三个空的4p轨道进行d2sp3杂化,形成六个d2sp3杂化轨道。该过程中铁离子的轨道排布变化情况如下图所示(图中灰色的配位电子对由6个氰酸根离子提供):.
查看 混成軌域和D2sp3杂化
D3sp3杂化
d3sp3杂化(d3sp3 hybridization)是指一个原子由三个n-1d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生生杂化的过程。原子发生d3sp3杂化后,上述n-1d、ns和np轨道便会转化成为七个轨道,称为“d3sp3杂化轨道”。七个d3sp3杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的五个杂化两两之间的夹角皆为36°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平面两侧。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
查看 混成軌域和D3sp3杂化
D3sp杂化
d3sp杂化(d3sp hybridization)是指一个原子内的三个n-1d轨道、一个ns轨道和一个np轨道发生杂化的过程。原子发生d3sp杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“d3sp杂化轨道”。五个d3sp杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的三个杂化两两之间的夹角皆为120°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平平面两侧。一般认为d3sp杂化的水平杂化轨道是由dxy、dx²-y²和s轨道组成的,轴向杂化轨道由dz²和pz组成。d3sp杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
查看 混成軌域和D3sp杂化
D4sp3杂化
d4sp3杂化(d4sp3 hybridization)是指一个原子由四个(n-1)d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生杂化的过程。原子发生d4sp3杂化后,上述(n-1)d、ns和np轨道便会转化成为八个轨道,称为“d4sp3杂化轨道”。八个d4sp3杂化轨道呈四角反棱柱形,各轨道的对称轴之间的夹角大约为73.4°、77.4°。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
查看 混成軌域和D4sp3杂化
D4sp杂化
d4sp杂化(d4sp hybridization)是指一个原子内的四个n-1d轨道、一个ns轨道和一个np轨道发生杂化的过程。原子发生d4sp杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为六个杂化轨道,称为“d4sp杂化轨道”。六个d4sp杂化轨道对称地分布于水平面两侧,每侧的三个轨道的对称轴呈正三棱锥形,整体空间构型为正三棱柱。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。.
查看 混成軌域和D4sp杂化
D軌域
由上而下為3d、4d、5d、6d軌域的立體模型 在化學與原子物理學中,d軌域(d orbital)是一種原子軌域,其角量子數為2,磁量子數可以為0、±1、±2,且每個殼層裡有五個d軌域,共可容下10個電子。 d軌域是很常見的軌域,大部分的過渡金屬的價軌域都是d軌域,在同一個主量子數中,d軌域是能量第三低的軌域,比s軌域與p軌域來的高,由於能階交錯,若以週期的角度來看,第4、5週期中,在價殼層中的d軌域能量很低,僅次於同一個價殼層中的s軌域。但第六週期出現能量更低的f軌域。 另外,d軌域可以和s軌域與p軌域發生混成形成dsp混成軌域。.
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Dsp2杂化
dsp2杂化(dsp2 hybridization)是指一个原子内的一个n-1d轨道、一个ns轨道和两个np轨道发生杂化的过程。原子发生dsp2杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为四个等价的杂化轨道,称为“dsp2杂化轨道”。四个dsp2杂化轨道存在于同一平面上,且对称轴两两之间的夹角相同,皆为90°,故dsp2杂化也称为“平面正方形杂化”。dsp2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 一般只有过渡金属元素才能发生dsp2杂化。以2-中的二价铂离子(Pt2+)为例:处于基态的Pt2+(电子排布式为:4f145d8),它的一个空的5d轨道、一个空的6s轨道和两个空的6p轨道进行dsp2杂化,形成四个dsp2杂化轨道。该过程中Pt2+的轨道排布变化情况如下图所示(图中灰色的配位电子对由4个氯离子提供):.
查看 混成軌域和Dsp2杂化
Dsp3杂化
dsp3杂化(dsp3 hybridization)是指一个原子内的一个n-1d轨道、一个ns轨道和三个np轨道发生杂化的过程。原子发生dsp3杂化后,上述n-1d轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“dsp3杂化轨道”。五个dsp3杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的三个杂化两两之间的夹角皆为120°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平平面两侧。一般认为dsp3杂化的水平杂化轨道是由px、py和s轨道组成的,而轴向杂化轨道则同样由dz²和pz组成。因为dsp3杂化轨道与d3sp杂化轨道相似,两者常被等同看待。但dsp3杂化轨道的能量比较高,因此较不稳定。所以dsp3杂化可以转变为d3sp杂化。.
查看 混成軌域和Dsp3杂化
Dsp杂化
dsp混成軌域是指d軌域、s軌域與p軌域發生混成所形成的軌域,依照各軌域主量子數的不同可以區分為下面幾種:.
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萊納斯·鮑林
萊納斯·卡爾·鮑林(Linus Carl Pauling,),美國化学家,量子化學和結構生物學的先驱者之一。1954年因在化學鍵方面的工作取得诺贝尔化学奖,1963年因反對核彈在地面測試的行動获得1962年度的诺贝尔和平奖,成為获得不同诺贝尔奖项的兩人之一(另一人為居里夫人);也是唯一的一位每次都是独立地获得诺贝尔奖的获奖人。其後他主要的行動為支持維他命C在醫學的功用。鮑林被认为是20世纪对化学科学影响最大的人之一,他所撰写的《化学键的本质》被认为是化学史上最重要的著作之一。他以量子力學入手分析化學問題,結論卻以直觀、淺白的概念重新闡述,即便未受量子力學訓練的化學家亦可利用準確的直觀圖像研究化學問題,影響至為深遠,比如他所提出的許多概念:电负度、共振論、价键理论、混成軌域、蛋白质二級結構等概念和理论,如今已成為化学領域最基础和最广泛使用的觀念。 他晚年过度吹捧营养补充品的药用价值,并提倡使用高剂量的维生素C治疗感冒,给自己的声誉带来了负面影响。.
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非金属元素
非金属元素是元素的一大类,在所有的118种化学元素中,非金属占了23种。在周期表中,除氢以外,其它非金属元素都排在表的右侧和上侧,属于p区。包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、-zh-hans:砹;zh-hk:砈;zh-tw:砈;-、氦、氖、氩、氪、氙、氡、Og。80%的非金属元素在现在社会中占有重要位置。.
查看 混成軌域和非金属元素
诱导效应
誘導效應,即因分子中原子或基團極性(电負性)不同而致使成键电子雲在原子链上向某一方向移动的效應。其本质是静电感應。电子雲偏向电负性较强的基团或原子(如氟)移动。 诱导效应的强弱程度可以通过测量偶极矩而得知,也可以通过比较相关取代羧酸的酸解离常数而大致估量。它随距离的增长而迅速下降,故一般情况下只需要考虑三根键的影响。诱导效应的另外一个特点是电子云是沿原子链移动或传递的,这一点与场效应不同。 诱导作用的大小一般以氢为标准进行比较:吸电子能力比氢强的基团或原子具吸电子诱导效应,用 −I 表示;给电子能力比氢强的基团或原子则具给电子诱导效应,用 +I 表示。 取代基的诱导效应强弱有如下规律:.
查看 混成軌域和诱导效应
鲍德温规则
Baldwin规则,或称Baldwin闭环规则、Baldwin关环规则(Baldwin's rules),是有机化学中脂环族化合物关环反应可行性的参考规则,由1976年杰克·鲍德温(Jack Baldwin)在瑞士化学家阿·埃申莫瑟(A.
查看 混成軌域和鲍德温规则
超价分子
超价分子是指由一种或多种主族元素形成,而且中心原子价层电子数超过8的一类分子。例如五氯化磷、六氟化硫、磷酸根离子、三氟化氯以及三碘阴离子都是典型的超价分子。超价分子的概念最早是由上述几种不符合八隅体规则的分子产生的,而自从超价分子的概念提出以来,就处于不断的争议之中。八隅体规则的例外主要有三种,缺电子分子(例如三氟化硼中心原子价电子数为6)、奇电子分子(例如一氧化氮的价电子数是奇数)和超价分子。利用分子轨道理论可以很好地解释前两种分子,然而对于超价分子,不但结构没有得到公认的解释,甚至定义都处于争论之中。.
查看 混成軌域和超价分子
过渡金属
过渡元素(Transition element)是指元素周期表中d区的一系列金属元素,又称过渡金属(Transition metal)。一般来说,这一区域包括3到12一共十个族的元素,但不包括f区的内过渡元素。 “过渡元素”这一名词首先由门捷列夫提出,用于代表8、9、10三族元素。他认为从碱金属到锰族是一个“週期”,铜族到卤素又是一个,那么夹在两个周期之间的元素就有过渡的性质。而現今雖然過渡金屬这个词还在使用,但已和原本的意思不同。 过渡金属元素的一个周期称为一个过渡系,第4、5、6周期的元素分别属于第一、二、三过渡系。.
查看 混成軌域和过渡金属
钻石
鑽石(古希腊文:ἀδάμας;法文、德文:Diamant;英文:Diamond),化学和工业中称为金剛石。鑽石是碳元素组成的無色晶体,為目前已知的自然存在的最硬物質。.
查看 混成軌域和钻石
蔡斯盐
蔡斯鹽(或稱作蔡氏鹽、Zeise鹽)為一黃色、在空氣中穩定的配合物,其化學式為K。蔡斯鹽的陰離子中包含一個η2 的乙烯配體(哈普托數為2,表示乙烯有二個原子參與配位),是以鉑原子為中心的平面正方形結構。此配合物一般是用K2和乙烯製備,催化劑為氯化亞錫。一般販售的蔡斯鹽均為其水合物。 在蔡斯鹽中,乙烯配體是利用π鍵的2個電子參與鍵結,是反饋π鍵典型的例子。.
查看 混成軌域和蔡斯盐
臭氧
臭氧(分子式为O3)是氧气(O2)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淺蓝色气体。英文臭氧(Ozone)一词源自希腊语ozon,意为“嗅”。 臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中,含量約50ppm。它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球。O2經紫外光照射而得。在大氣層中,氧分子因高能量的輻射而分解為氧原子(O),而氧原子與另一氧分子結合,即生成臭氧。臭氧又會與氧原子、氯或其他游離性物質反應而分解消失,由於這種反覆不斷的生成和消失,乃能使臭氧含量維持在一定的均衡狀態,而大氣中約有90%的臭氧存在於離地面15到50公里之間的區域,也就是平流層,在平流層的較低層,即離地面20到30公里處,為臭氧濃度最高之區域,是為臭氧層,臭氧層具有吸收太陽光中大部分的紫外線,以屏蔽地球表面生物,不受紫外線侵害之功能。.
查看 混成軌域和臭氧
配合物
配位化合物(coordination complex),--,包含由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,通常称为「配位单元」。凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物。研究配合物的化学分支称为配位化学。 配合物是化合物中较大的一个子类别,广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中,近些年来的发展尤其迅速。它不仅与无机化合物、有机金属化合物相關聯,并且与现今化学前沿的原子簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重叠。.
查看 混成軌域和配合物
配位聚合物
配位聚合物是無機或含有金屬陽離子中心金屬有機聚合物藉由有機配體相連的結構。更正式的配位聚合物說法是具有重複的1,2或3個維度上延伸的配位實體。 配位聚合物的重複單元是配合物。配位聚合物包含子類的配位網絡就是配位化合物的延伸,為1個維度上透過配位實體重複,與具有兩個或更多個單獨的鏈、環、螺形鏈接或透過配位實體在2或3維度上延伸在配位化合物之間的交叉連接。這些含有空洞的有機配體所產生的配位網絡有潛力應用在金屬-有機骨架材料方面。 配位聚合物與許多領域相關,例如有機和無機化學,生物化學,材料學,電化學,和藥理學,都有很大應用潛力。這個跨學科性質,使其在過去的幾十年裡一直被廣泛的研究。 配位聚合物可以根據它們的結構和組成分成許多不同的方法。一個重要的分類被稱為維度。一個結構可以被決定為一維,二維或三維是取決於在空間中其延伸方向的排列。一維結構以直線延伸(沿著x軸);二維結構在平面中延伸(兩個方向為X和Y軸);而三維結構向三個方向延伸(X,Y,和Z軸)。敘述於右圖:.
查看 混成軌域和配位聚合物
酮
酮是一类有机化合物,通式RC(.
查看 混成軌域和酮
酰胺
酰胺是指含有和氮和与氮相连的酰基的一类化合物,官能团为RnE(O)xNR'2,其中R和R'指氢原子或有机基团,E常见的有碳、硫、磷等。有机化学中命名中未指明E原子时E为碳,可以看作羧酸与氨或胺缩合形成的化合物,是羧酸衍生物的一类,如甲酰胺,乙酰胺。当E为硫原子,x.
查看 混成軌域和酰胺
苯基硼酸
苯基硼酸(化学式:PhB(OH)2)是一种烷基硼酸,由硼酸中的一个羟基为苯基所替换而得到。.
查看 混成軌域和苯基硼酸
苯环的亲电取代定位效应
苯环的亲电取代定位效应()是指苯环上已有的取代基对亲电取代反应的影响。1895年霍里曼()等从大量实验事实中归纳出这一规律。主要有两种影响:一、活化苯环,有利于亲电取代反应的发生;二、钝化苯环,不利于亲电取代反应的发生。曾昭.有机化学.高等教育出.ISBN 978-7-04-013845-0.165页.
S軌域
在化學與原子物理學中,s軌域(s orbital)是一種原子軌域,其角量子數為0,磁量子數也為0,且每個殼層裡只有一個s軌域。 s軌域是最穩定的軌域,s軌道是圍繞原子核旋轉的電子軌道中最靠近原子核或內殼層的一層軌道,包含兩個電子,具有最低的能量,其電子出現密度的形狀是球狀對稱的,換句話說,s軌域是一個球形的軌域。 可相互形成σ軌域,但無法形成π軌域 7s軌域有相對論效應 鑭系收縮會導致6s後的s軌域之能量和大小降低.
查看 混成軌域和S軌域
Sp2d杂化
sp2d杂化(sp2d hybridization)是指一个原子内的一个ns轨道、两个np轨道和一个nd轨道发生杂化的过程。原子发生sp2d杂化后,上述nd轨道、ns轨道和np轨道便会转化成为四个等价的杂化轨道,称为“sp2d杂化轨道”。四个sp2d杂化轨道存在于同一平面上,且对称轴两两之间的夹角相同,皆为90°。sp2d杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 一般只有过渡金属元素才能发生sp2d杂化,一些金属互化物中的部分原子也可以采取sp2d杂化形式。以2-中的二价钯离子(Pd2+)为例:处于基态的Pd2+(电子排布式为:4d8),它的一个空的5s轨道、两个空的5p轨道和一个空的5d轨道进行sp2d杂化,形成四个sp2d杂化轨道。该过程中Pd2+的轨道排布变化情况如下图所示(图中略去了出Pd2+价层未填满的4d轨道,灰色的配位电子对由4个氯离子提供):.
查看 混成軌域和Sp2d杂化
Sp2杂化
sp2杂化(sp2 hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道和两个np轨道发生杂化的过程。原子发生sp2杂化后,上述ns轨道和np轨道便会转化成为三个等价的原子轨道,称为“sp2杂化轨道”。三个sp2杂化轨道的对称轴在同一条平面上,两两之间的夹角皆为120°。sp2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化发生前,原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道,使将要发生杂化的原子进入激发态;之后,该层的s轨道与三个p轨道中的任意两个发生杂化。此过程中,能量相近的s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以硼原子为例,硼原子在成键时一般采用sp2杂化形式:处于基态的硼原子(电子排布式为:1s22s22p1)的一个2s电子激发至一个空的2p轨道上,使原子进入激发态(电子排布式为:1s22s12p2)。然后,一个2s轨道再和上述两个各填充了一个电子的2p轨道进行sp2杂化,形成三个sp2杂化轨道。该过程中硼原子的原子轨道排布变化情况如下图所示: 在有机化学中,碳原子与其他原子以双键连接时(如烯烃中的碳碳双键、醛和酮中的碳氧双键),碳原子均采用sp2杂化形式。.
查看 混成軌域和Sp2杂化
Sp3d2杂化
sp3d2杂化(sp3d2 hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道、三个np轨道和两个nd轨道发生生杂化的过程。原子发生sp3d2杂化后,上述ns、np和nd轨道便会转化成为六个轨道,称为“sp3d2杂化轨道”。六个sp3d2杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的四个杂化两两之间的夹角皆为90°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平面两侧。一般认为sp3d2杂化的水平杂化轨道是由s、px、py和dx²-z²轨道组成的,而轴向杂化轨道则由pz和dz²组成。sp3d2杂化一般发生在分子形成过程中。杂化过程中,能量相近的d轨道、s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以3−中的铁离子(Fe3+)为例:处于基态的Fe3+(电子排布式为:3d5)的一个空的4s轨道、三个空的4p轨道和两个空的4d轨道进行sp3d2杂化,形成六个sp3d2杂化轨道。该过程中铁离子的轨道排布变化情况如下图所示(图中灰色的配位电子对由6个氟离子提供):.
查看 混成軌域和Sp3d2杂化
Sp3d杂化
sp3d杂化(sp3d hybridization)是指一个原子内的一个ns轨道、三个np轨道和一个nd轨道发生杂化的过程。原子发生sp3d杂化后,上述ns轨道、np轨道和nd轨道便会转化成为五个杂化轨道,称为“sp3d杂化轨道”。五个sp3d杂化轨道分别存在于两个平面上,其中,位于水平面的三个杂化两两之间的夹角皆为120°,另有两个杂化轨道位于轴向平面、对称地分布于水平平面两侧。一般认为sp3d杂化的水平杂化轨道是由s、px和py轨道组成的,而轴向杂化轨道则由pz和dz²组成。 以AsF5的砷原子为例:处于基态的砷原子(电子排布式为:3d104s24p3)的一个4s电子激发至一个空的4d轨道上,使原子进入激发态(电子排布式为:4s14p34d1)。它的一个4s轨道、三个4p轨道和一个4d轨道进行sp3d杂化,形成五个sp3d杂化轨道。该过程中砷原子的轨道排布变化情况如下图所示:.
查看 混成軌域和Sp3d杂化
Sp3杂化
sp3杂化(sp3 hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道和三个np轨道发生杂化的过程。原子发生sp3杂化后,上述ns轨道和np轨道便会转化成为四个等价的原子轨道,称为“sp3杂化轨道”。四个sp3杂化轨道的对称轴两两之间的夹角相同,皆为109°28'。sp3杂化一般发生在分子形成过程中。杂化发生前,原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道,使将要发生杂化的原子进入激发态;之后,该层的s轨道与三个p轨道发生杂化。此过程中,能量相近的s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量并调整方向。 以碳原子为例:处于基态的碳原子(电子排布式为:1s22s22p2)的一个2s电子激发至一个空的2p轨道上,使原子进入激发态(电子排布式为:1s22s12p3)。然后,一个2s轨道再和上述三个各填充了一个电子的2p轨道进行sp3杂化,形成四个sp3杂化轨道。该过程中碳原子的原子轨道排布变化情况如下图所示: 在有机化学中,碳原子与其他原子以单键连接时(如烷烃、环烷烃中的碳碳单键和碳氢单键等),碳原子均采用sp3杂化形式。.
查看 混成軌域和Sp3杂化
Sp杂化
sp杂化(sp hybridization)是指一个原子同一电子层内由一个ns轨道和一个np轨道发生杂化的过程。sp杂化是最简单的杂化形式。原子发生sp杂化后,上述ns轨道和一个np轨道便会转化成为两个等价的原子轨道,称为“sp杂化轨道”。两个sp杂化轨道的对称轴夹角为180°,在同一条直线上,故sp杂化也称为“直线型杂化”。sp杂化一般发生在分子形成过程中。杂化发生前,原子最外层s轨道中的一个电子被激发至p轨道,使将要发生杂化的原子进入激发态;之后,该层的s轨道与三个p轨道中的任意一个发生杂化。此过程中,能量相近的s轨道和p轨道发生叠加,不同类型的原子轨道重新分配能量。 以铍原子为例,铍原子在成键时一般采用sp杂化形式:处于基态的铍原子(电子排布式为:1s22s2)的一个2s电子激发至一个空的2p轨道上,成为激发态(电子排布式为:1s22s12p1)。然后,一个2s轨道再和上述填充了一个电子的2p轨道进行sp杂化,形成两个sp杂化轨道。该过程中铍原子的原子轨道排布变化情况如下图所示: 在有机化学中,碳原子与其他原子以三键连接时(如炔烃中的碳碳三键、腈中的碳氮三键),碳原子均采用sp杂化形式。因为sp杂化产生的键角DCCC为180°,在分子中形成了直线型的区域,使炔烃分子能排列得更加整齐、紧密,这是炔烃熔点较烯烃、烷烃高的原因之一。.
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核磁共振氢谱
核磁共振氢谱 (也称氢谱, 或者 1H谱) 是一种将分子中氢-1的核磁共振效应体现于核磁共振波谱法中的应用。可用来确定分子结构。 当样品中含有氢,特别是同位素氢-1的时候,核磁共振氢谱可被用来确定分子的结构。氢-1原子也被称之为氕。 简单的氢谱来自于含有样本的溶液。为了避免溶剂中的质子的干扰,制备样本时通常使用氘代溶剂(氘.
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正十二面体烷
正十二面体烷(Dodecahedrane),也称十二面烷、正十二面烷,是一个正十二面体形状的碳氢化合物,化学式为C20H20,不存在于自然界中。它的合成首先由俄亥俄州立大学的Leo Paquette于1982年完成,该合成路线被誉为有机合成的经典作品之一。 正十二面体烷 中,每个顶点碳与三个邻近的碳原子相连,碳-碳键角为正五边形的内角108°,与sp3杂化碳原子的109.5°相近,因此张力不大。每个碳上连有一个氢原子,整个分子为Ih对称性(类似于富勒烯),质子核磁共振谱中氢原子只有一个单峰,化学位移为3.38pm。 正十二面体烷与立方烷和正四面体烷同属于柏拉图烃一类。它也是多并五元环之一。.
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氮丙环
氮丙环,也称环乙亚胺、氮杂环丙烷、吖丙啶、环乙胺、氮丙啶、乙烯亚胺,是氮原子取代环丙烷的一个碳原子形成的杂环化合物,分子式为C2H5N。氮丙环在室温下是无色易流动的液体,有强烈的氨味,有毒。它用作有机合成的中间体,也是很多合成药物的前体。 氮丙环在国际癌症研究机构(IARC)的分类中属于2B类致癌物质,可能会造成癌症。 广义上,氮丙环指任何含有简单环丙啶环系(三元氮杂环丙烷环系)的化合物,即简单氮丙环的衍生物。.
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氯化铍
氯化铍(化学式:BeCl2)是碱土金属铍的氯化物,室温下为雪白色易升华的固体。.
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有机硫化学
有机硫化合物指含有硫元素的有机化合物,有机硫化学即是研究有机硫化合物的有机化学分支。有机硫化合物广泛存在于自然界中,具有特征性的令人讨厌的气味,但少数也带甜味。很多化石燃料,如煤、天然气、石油中,都含有一定数量的有机硫化合物,燃烧时会释放出有毒的二氧化硫气体。为避免污染,脱硫已成为石油炼制中很重要的一个环节。 按质量计,人体中硫元素占0.25%, 绝大多数以有机硫化合物的形式存在。20种常见氨基酸中,也有两种含有硫元素,分别是半胱氨酸和甲硫氨酸。 硫与氧,硒和碲共享氧族元素,和它被预计有机硫化合物与碳-氧,碳-硒,和碳-碲化合物具有相似性。 用于检测硫化合物的经典化学试验是Carius卤素法。 硫属于氧族元素,硫和氧具有相似的价电子层结构,有机硫化合物在某些程度上与有机含氧化合物有些相似,例如它们都可生成醇/硫醇、醚/硫醚等。但和氧原子相比,硫是第三周期元素,原子半径较大,电负性较小,且3d轨道也可以成键。因此,硫原子还可以形成一系列常见的四价及六价有机硫化合物,如亚砜、砜、亚磺酸和磺酸。它们都不存在对应的含氧化合物。.
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有机磷化合物
有机磷化合物指含有碳-磷键的有机化合物,它們主要用於蟲害控制以作為長期存在於環境中的氯化烴、滴滴涕等替代物。研究有机磷化合物性质和反应的有机化学分支稱作有机磷化学。磷元素与氮同族,具有类似的价电子层结构,因此有机磷化合物的性质与有机含氮化合物有些相似。 但除了3s和3p轨道外,磷还可以用3d轨道成键,因此也存在很多特殊高价的有机磷化合物,它们都不存在对应的氮化合物。磷的电负性也小于氮,碱性较弱,因此形成化合物的性质也存在很多差别。 磷是生命必需元素之一,与生命体密切相关,例如普遍存在于生物体中的核酸便含有大量的磷酸酯基团。由于磷-氧键键能较高,因此核苷酸类的三磷酸腺苷(ATP)被称为“能量分子”,用于储存和传递化学能。磷酸根离子也存在于血液中。 很多农药和化学武器也含有有机磷化合物成分。.
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成鏈
成鏈(catenation)是指同一種化學元素的原子經由連續的共價鍵互相連接形成長鏈狀的分子。成鏈之形式在碳原子中最易出現,形成碳原子和碳原子之間相連的共價鍵。成鏈是自然界存在大量有機物質的原因,而有機化學實質上就是在研究碳利用這個性質所形成的化合物。然而,碳並非唯一擁有此性質的元素,其他主族元素也有形成長鏈的性質,如矽和硫。 化學元素能否形成長鏈,主要基於元素自身連接的鍵能,但也會受到位阻效應和電性因素的影響,包括:元素的電負性、混成分子軌域及元素之間形成不同共價鍵的能力。以碳元素為例,臨近原子之間重疊的σ軌域可以足夠強而可形成穩定的長鏈。以往認為其他元素很難形成長鏈,但現已發現許多元素都具有成鏈的分子結構。 元素硫有許多特點都和其成鏈能力有關。自然界中的硫是S8的環狀分子。當加熱超過攝氏160度時打開其環狀結構,分子和分子間再互相鍵結形成長鏈,長鏈會隨溫度上昇而變長,其黏度也因長鏈變長而增加,直到約攝氏190度時黏度最大。硒和碲也有類似的結構。 元素矽可以與其他矽原子形成σ键,不過其穩定性不如碳原子之間的σ键。一些有機的取代基可以取代矽烷上的氫原子,形成類似烷烃的聚矽烷(polysilane)。由於其離域的σ電子分散在長鏈上,這類化合物具有很特殊的電子屬性如高導電性,這是由於鏈上的可離域σ電子(類似於石墨)。。 矽原子之間也可能形成π鍵,類似烯烃的矽烯(disilylene)非常罕見。以往認為矽的三鍵化合物非常不穩定,後來在2004年已製備了類的化合物。 聯有取代基的磷鏈也已經被成功合成,但由於其共價鍵的鍵能不及碳-碳鍵,脆弱易斷,因此小環分子或簇更常見。近幾年來,也有越來越多的類金屬像是矽、鍺、砷和鉍……等,皆被發現可以互相連接形成雙鍵和三鍵。這些除碳之外元素形成的長鏈都被歸于。.
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拜耳张力学说
拜耳张力学说(Baeyer张力学说,或张力学说)是由阿道夫·冯·拜尔于1885年用以解释不同环烷烃的稳定性而提出的一个理论。这个学说认为,所有环状化合物都具有环平面结构,由于键角(即多边形内角)与sp3杂化轨道正常键角(109°28')有差别,因此所有环系都存在角张力。这个偏转角可以用(sp3杂化轨道正常键角 - 多边形内角)÷ 2 来计算。 各常见环烷烃的偏转角可以依此计算出来,见下表。根据这些数据,可以认定大环化合物与小环化合物一样,环系越偏出五元环,偏转角越大,张力越大。由于张力越大,分子能量越高,分子越不稳定,故小环的环丙烷环系容易开环。这便是拜耳张力学说对不同环烷烃稳定性的解释。 事实上,大环化合物是稳定的。除三元环和芳香环具有平面结构外,其他环都不是真正的平面结构,因此自然也就不存在所谓“偏转角”,拜耳张力学说是错误的。但它所提出的当分子内键角偏离正常键角时会产生张力的现象,却是存在的。这种张力称为角张力。.
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1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷
DABCO,学名1,4-二氮杂二环辛烷(1,4-Diazabicyclooctane),是一个具有笼状结构的含氮双环化合物,通常情况下为白色微有氨味的结晶。 其他名称:三乙烯二胺(TEDA)、三亚乙基二胺、三乙撑二胺、三乙二胺、环三乙二胺、1,4-乙烯哌嗪、1,4-亚乙基哌嗪、1,4-二氮二环辛烷。.
亦称为 杂化,杂化轨道理论。