핵심 개념
이 기사에서는 시그마와 PI 본드의 기본 사항과 유기 화학에 대한 중요성에 대해 배우게됩니다. 당신은 또한 당신이 알고있는 몇 가지 예제와 함께 적용 할 수있는 기회를 갖게 될 것입니다.
다른 기사에서 다루는 주제
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시그마와 PI 본드의 기본
시그마와 PI 결합은 이중 및 삼중 결합의 존재를 설명하는 원자가 결합 이론 및 분자 궤도 이론의 측면이다. 시작하려면 Sigma (σ)와 PI (π)를 모두 설명해야합니다. 시그마 본드는 각 원자의 가장 높은 에너지를 갖는 이용 가능한 궤도가 서로 겹치면 형성됩니다. 따라서 건설적인 상호 작용은 두 핵 사이에 공유되는 더 높은 전자 밀도를 갖는 두 원자 사이에 시그마 결합의 형성을 초래할 것이다.
두 원자 사이의 추가 결합은 PI 결합의 형성으로 설명된다. 이는 각각의 각 원자의 unhbridized (채워진) P 궤도가 확립 된 시그마 결합 외부의 두 원자 사이에 더 높은 전자 밀도를 형성 할 때 발생한다. 이 결합은 또한 반 결합 궤도를 생성 할 것입니다. 이 궤도가 채워지면 2 개의 원자 사이의 결합이 파손됩니다. 따라서 결론적으로, 원자들 사이의 단일 결합은 시그마 결합을 갖는다; 두 원자 사이의 추가 결합은 PI 결합이며; 이중 채권은 1 개의 시그마와 1 개의 PI 결합을 가지며 트리플 본드에는 1 개의 시그마 및 2 개의 PI 결합이 있습니다. 규정 성 질소와 같은 분자를 언급하면, n < 2 의 형성 트리플 결합을 만족시키기 위해 두 질소 원자 사이에 Sigma와 2 개의 PI 결합이 필요합니다.
PI 본드 및 로타머
알다시피, PI 결합은 두 핵 사이의 축에서 약간 변위되는 결합 된 전자 구름을 형성합니다. 이것은 PI 결합에 해당하는 분자에 대한 중요한 파급 효과가 있습니다.
구체적으로, 단일 결합은 두 핵의 축 주위에서 자유 회전을 허용한다. 이것은 단일 결합의 각 원자가 서로 독립적으로 회전 할 수 있음을 의미합니다. 단일 본드는 하나의 본드, 시그마 본드가 있기 때문에이를 허용합니다. 화학자들은 이러한 원자가 서로 다른 방향을 부릅니다. 종종이 회전은 매우 빠르게 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 에탄은 초당 C-C 결합 주위에서 10 개의 전체 회전을 완료합니다.
그러나, 두 원자 사이에 PI 결합이 형성되면, 모든 자유 회전은 멈 춥니 다. PI 전자 구름의 변위로 인해 원자들 사이의 배향 변화는 궤도 겹침을 감소시킨다. 이는 PI 결합에 참여하는 원자에 부착 된 그룹이 일정한 상대 방향을 갖는다는 것을 의미한다. 다른 가능한 방향 (PI 결합 형성 전)은 "로타머"라고도 불리지만 때로는 "기하학적 이성질체"라는 이름으로 간다.
네 번째 본드?
UN- 하이브리드 화 된 채워진 P 궤도의 중첩은 π 결합을 형성한다. 그들의 방향은 초기 시그마 결합에 다소 변위 될뿐만 아니라 다른 원자의 p 궤도와 평행 한 지향적이라는 점에 유의해야한다. 자유롭게 회전 할 수있는 정상적인 시그마 본드와 달리, PI 결합의 추가는 결합이 회전하는 것을 방지합니다. 그림에서 알 수 있듯이 3 P 궤도 중 2 개만이 σ 결합에 수직 일 수 있습니다. 이는 P 궤도의 세 번째가 주어진 시그마 결합과 평행하므로 원자는 4 중 결합을 형성하기 위해 D 궤도를 호출해야한다는 것을 의미합니다. 또한, 이중 결합에 대한 원자를 회전시키기 위해서는 PI 결합이 먼저 파손되어야합니다.
실습 :시그마 및 PI 본드 수를 결정하십시오.
1 :ethyne에 몇 개의 σ 및 π 결합이 있습니까?
2 :포도당에 얼마나 많은 σ 및 π 결합이 있습니까?
3 :살리실산에 몇 개의 σ 및 π 결합이 있습니까? 
답변 :
1 :Ethyne은 3 σ 및 2 π 결합을 형성합니다
2 :포도당은 29 σ 결합을 형성합니다
3 :살리실산은 12 σ 및 4 π 결합을 형성합니다
