1。構造と結合:
* ハイブリダイゼーション: 炭素原子はSP²ハイブリダイズされています。これは、120°の角度でSigma結合(単一結合)を形成する3つのハイブリッド軌道があることを意味します。残りのp軌道は非bridizedであり、PI結合に参加します。
* sigma bonds: 炭素原子は、そのSP²のハイブリッド軌道を使用して、各酸素原子とSigma結合を形成します。これらの結合は強力であり、内核軸に沿って横たわっています。
* pi債券: 炭素と各酸素原子の非肥大化されたp軌道は横方向に重なり、Sigma結合の平面の上下にPI結合を形成します。この結合はシグマ絆よりも弱く、カルボニル基の平面形状の原因です。
2。 プロパティ:
* 極性: 酸素原子は炭素原子よりも電気陰性です。これにより、かなりの双極子モーメントが発生し、カルボニル基が極性になります。炭素原子は部分的な正電荷(Δ+)を持ち、酸素原子は部分的な負電荷(Δ-)を運びます。
* 反応性: 炭素と酸素の間の二重結合は、炭素原子の電子欠損性と酸素原子の電子が豊富な性質のために反応します。 これは、次のようなさまざまな反応につながります。
* 求核攻撃: カルボニル炭素は、電子が豊富な種である求核剤による攻撃の影響を受けやすい。
* 電気炎攻撃: 酸素原子は、電子不足種である電気栄養素によって攻撃することができます。
* 平面形状: 炭素原子のSP²ハイブリダイゼーションは、カルボニル基の平面形状をもたらします。この平面形状は、軌道の効率的なオーバーラップを可能にするため、グループの反応性にとって重要です。
3。 例:
* aldehydes: カルボニル基は、炭素鎖の終わりにあります。
* ケトン: カルボニル基は炭素鎖内にあります。
* カルボン酸: カルボニル基は、ヒドロキシル基(-OH)に付着しています。
4。 重要性:
カルボニル基は、有機化学と生化学において遍在しています。それらは、糖、タンパク質、脂肪など、さまざまな分子に含まれています。 彼らは以下で重要な役割を果たします。
* 生物学的プロセス: 生物学的系では、カルボニル基はさまざまな酵素反応、エネルギー生産、および重要な生体分子の形成に関与しています。
* 物質科学: それらは、ポリマー、医薬品、およびその他の重要な材料の合成に使用されます。
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