[科普中国]-价键异构

价键是原子、分子或离子形成物质时，粒子之间的相互作用。因分子中某些价键的分布发生了改变，与此同时也改变分子的几何形状，从而引起异构，称为价键异构。1 比如1，3-己二烯和2，4-己二烯，就是由于化学键的位置，种类不同所引起的异构。

价键异构同其它的有机物异构现象是不同的。

定义分子中某些价键的分布发生了改变，从而改变分子的几何形状，引起的异构称为价键异构，是构造异构的一种。在价键转移的过程中，旧的键断裂的同时，在联结端点又生成新的键，并且化合物的几何形状常常发生变化。需注意的是，在价键异构体的相互转变中，原化合物中碳原子上所联结的氢原子在价键转移的过程中并没离开碳原子，这一点与常见的互变异构现象和重排反应很不相同。2

同分异构体的定义及分类同分异构体的定义化学上，同分异构体是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物。简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。很多同分异构体有相似的性质。有机化学中，同分异构体可以是同类物质（含有相同的官能团），也可以是不同类的物质（所含官能团不同）。

同分异构体又称同分异构物。在化学中，是指有着相同分子式的分子，各原子间的化学键也常常是相同的；但是原子的排列却是不同的。也就是说，它们有着不同的“结构式”。许多同分异构体有着相同或相似的化学性质。同分异构现象是有机化合物种类繁多数量巨大的原因之一 。

同分异构体的分类有机物中的同分异构体分为构造异构和立体异构两大类。

具有相同分子式，而分子中原子或基团连接的顺序不同的，称为构造异构。在分子中原子的结合顺序相同，而原子或原子团在空间的相对位置不同的，称为立体异构。

构造异构又分为（碳）链异构、位置异构和官能团异构（异类异构 ）。立体异构又分为构象和构型异构，而构型异构还分为顺反异构和旋光异构(又称对映异构)。

价键异构的特殊性价键异构同其它的有机物异构现象是不同的。价键异构体之间的转变需经过加热或光照而实现，不需要酸、碱等催化剂，反应过程中也就没有碳正离子、碳负离子、卡宾等中间体产生。反应中，碳原子上联结的氢原子（或其他基团）不发生迁移。

价键异构体之间的转变是通过价键的转移而实现的，在旧键断裂的同时在联结端点又形成新键。由于同时发生单、双键的变化，因 而，转变前后的几何形状往往发生变化。这些特点不只说明价键异构同其它异构现象不同，而且也同常见的重排反应不同。2

几种价键异构示例苯和笨的价键异构体苯的价键异构体有杜瓦苯、棱柱烷和许克尔苯。

**杜瓦苯：**用杜瓦苯的吡啶溶液在90℃加热30分钟可定量地转变为苯；在室温条件下亦可转变为苯，半寿期为两天。

**棱柱烷：**棱柱烷于室温下稳定，在甲苯-d8中于90℃时，以半寿期11小时进行分解而产生苯和其它产物，因而合成棱柱烷时并不需要加热。

**许克尔苯：**许克尔苯可由苯光照而产生，这与杜瓦苯不同，后者没有从苯光照而得到。苯光照后产生的许克尔苯经气相色谱分离，在室温下只缓缓重新芳构化。

2-氨基-5-氯吡啶盐酸盐和杜瓦吡啶盐酸盐2-氨基-5-氯吡啶盐酸盐在日光光照下，转变为组成相同的另一化合物，即取代的杜瓦吡啶盐酸盐，后者经加热后又可变回原化合物。

五取代的杜瓦吡啶和拉登堡吡啶五（五氟乙基）取代的杜瓦吡啶和拉登堡吡啶可由相应的吡啶经光照而获得，其稳定性和全氟烷基苯类似。

2-吡喃酮、杜瓦吡喃酮和许克尔吡喃酮2-吡喃酮在光照下产生杜瓦吡喃酮，杜瓦吡喃酮经加热可异构化为许克尔吡喃酮。

另外，还存在一些七元环和八元环的转变而产生的价键异构。

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学