Пи-связь
Пи-связь (π-связь) — ковалентная связь, образующаяся перекрыванием атомных p-орбиталей. В отличие от сигма-связи, осуществляемой перекрыванием s-орбиталей вдоль линии соединения атомов, пи-связи возникают при перекрывании p-орбиталей по обе стороны от линии соединения атомов. Считается, что пи-связь реализуется в кратных связях — двойная связь состоит из одной сигма- и одной пи-связи, тройная — из одной сигма- и двух ортогональных пи-связей.

Концепцию сигма- и пи-связей разработал Лайнус Полинг в 30-х годах прошлого века.

В атоме углерода один s- и три p-валентных электрона подвергаются гибридизации и становятся четырьмя равноценными sp3-гибридизированными электронами, посредством которых образуются четыре одинаковые химические связи в молекуле метана. Все связи в молекуле метана равноудалены друг от друга и образуют конфигурацию тетраэдра. В случае образования двойной связи сигма-связи образованы sp2-гибридизированными орбиталями. Общее количество таких связей у атома углерода три и они расположены в одной плоскости. Угол между связями — 120°. Пи-связь располагается перпендикулярно указанной плоскости (рис. 1). В случае образования тройной связи сигма-связи образованы sp-гибридизированными орбиталями, общее количество таких связей у атома углерода две и они находятся под углом 180° друг к другу. Две пи-связи тройной связи взаимно перпендикулярны (рис. 2).

В случае образования ароматической системы, например, бензола C6H6, каждый из шести атомов углерода находится в состоянии sp2-гибридизации и образует три сигма-связи с валентными углами 120°. Четвёртый p-электрон каждого атома углерода ориентируется перпендикулярно к плоскости бензольного кольца (рис. 3). В целом возникает единая связь, распространяющаяся на все атомы углерода бензольного кольца. Образуются две области пи-связей большой электронной плотности по обе стороны от плоскости сигма-связей. При такой связи все атомы углерода в молекуле бензола становятся равноценными и, следовательно, подобная система более устойчива, чем система с тремя локализованными двойными связями. Нелокализованная пи-связь в молекуле бензола обусловливает повышение порядка связи между атомами углерода и уменьшение межъядерного расстояния, то есть длина химической связи dcc в молекуле бензола составляет 1,39 Å, тогда как dC-C = 1,543 Å, а dC=C = 1,353 Å.

Кристаллы некоторых соединений с пи-связями способны излучать пары фотонов, находящиеся в состоянии квантовой спутанности.

Концепция Л.Полинга сигма- и пи-связей вошла составной частью в теорию валентных связей.

Однако сам Л.Полинг не был удовлетворён описанием сигма- и пи-связей. На симпозиуме по теоретической органической химии, посвящённом памяти Ф. А. Кекуле (Лондон, сентябрь 1958 г.) он отказался от σ, π-описания, предложил и обосновал теорию изогнутой химической связи. Новая теория чётко учитывала физический смысл ковалентной химической связи.
Q127920
ковалентная связь
Concept
Q53860
p-орбиталей
Concept
Q306229
сигма-связи
Concept
Q9121
атом
Concept
Q258652
двойная связь
Concept
Q177033
тройная
Concept
Q48983
Лайнус Полинг
PER
Q623
углерод
Concept
Q2225
электрон
Concept
Q274511
гибридизации
UNK
Q44424
химические связи
Concept
Q11369
молекуле
Concept
Q37129
метан
Concept
Q19834818
ароматической
Concept
Q2270
бензол
Concept
Q905186
электронной плотности
Concept
Q863695
длина химической связи
Concept
Q215675
квантовой спутанности
Concept
Q517973
теорию валентных связей
UNK
Q76784
Ф. А. Кекуле
PER
Q4455119
теорию изогнутой химической связи
UNK
Q723069
Пи-связь
Concept
Q723069
Пи-связь
Concept
1958-09-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
сентябрь 1958
DATE
+30^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
30
NUMBER
+3^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
3
NUMBER
+2^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
2
NUMBER
+120^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
120
NUMBER
+1^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1
NUMBER
+2^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
2
NUMBER
+6^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
6
NUMBER
+6^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
6
NUMBER
+2^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
2
NUMBER
+3^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
3
NUMBER
+1.39^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1,39
NUMBER
+1.543^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1,543
NUMBER
+1.353^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1,353
NUMBER
subclass of
follows
part of