更新时间:2023-12-17 17:47
常见的堆叠方式有两种:面对面和面对边,面对面堆叠又可分为完全面对面堆叠和部分面对面堆叠。面对边相互作用可以看作是一个芳环上轻微缺电子的氢原子和另一个芳环上富电子的π电子云之间形成的弱氢键。Hunter等经过理论计算和试验验证指出,π-π堆积作用起源于芳香体系之间不同的符号电子云之间的吸引,π-π堆积作用机理见图 1-2,一般很少出现完全相对的芳香体系的堆积,因为会产生强烈的排斥作用。
常见的堆积作用分为两种:错位面对面堆积作用(offset face-to-face),即F-型堆积,两个芳香体系基本平行;边对面堆积作用(edge-to-face),即T-型堆积,两个芳香体系互相垂直,有研究认为后者比前者更为稳定。最常见的π-π堆积作用就是苯环之间的堆积作用,它们的能量大小约为1~50 kJ·mol-1,多数在10 kJ·mol-1左右和以下。
两个完全平行平面之间的垂直距离一般在0.35 nm左右,心心之间距离为0.33 ~ 0.40 nm,心心之间的横向侧移距离为0.13 nm。对于不完全平行的两个平面,其二面角应该小于20º,距离用一个平面的中心到另一个平面的垂直距离代替。