《有机化学》以官能团结构为顺序，以各类有机化合物的结构、光谱性质、物理性质、化学性质及制备为主要内容，对相关教学内容精心组织。按照工科有机化学的教学特点，突出结构与性质的关系、结构与反应机理的内在联系。
　　《有机化学》主要内容分为四个部分：第一部分主要涉及常见有机化合物的结构、性质和主要制备方法，包括烃、卤代烃、醇酚醚、醛酮、羧酸及其衍生物、含氮有机化合物、杂环化合物、糖类等；第二部分为立体化学；第三部分为有机波谱分析；第四部分为协同反应及有机合成路线设计。
　　《有机化学》利用杂化轨道理论、分子轨道理论及电子效应、空间效应等解释有机反应的基本规律，注重理论与实践结合。每章后附有习题，结合与《有机化学》配套的学习指导，有利于读者对有机化学相关内容的理解和掌握。

前言
缩写与符号
第 1章 绪论1 
1.1有机化学的发展史 1 
1.2共价键知识简介 3 
1.2.1共价键的基础知识3 
1.2.2共价键的断裂9 
1.3有机化合物的特点及同分异构现象9 
1.3.1有机化合物的特点9 
1.3.2同分异构现象10 
1.4有机化合物的分类 10 
1.4.1按碳架分类10 
1.4.2按官能团分类11
习题 12
第 2章 烷烃13 
2.1烷烃的同分异构 13 
2.1.1烷烃的同系列13 
2.1.2烷烃的同分异构现象13 
2.2烷烃的命名 14 
2.2.1普通命名法14 
2.2.2系统命名法15 
2.3烷烃的构型 17 
2.3.1甲烷的结构17 
2.3.2碳原子的 sp3杂化 17 
2.3.3烷烃分子的形成18 
2.3.4分子立体结构的表示方法19 
2.4烷烃的构象 20 
2.4.1乙烷的构象20 
2.4.2丁烷的构象21 
2.5烷烃的物理性质 22 
2.5.1烷烃的物理状态22 
2.5.2烷烃的沸点22 
2.5.3烷烃的熔点23 
2.5.4烷烃的溶解度24 
2.5.5烷烃的相对密度24 
2.6烷烃的化学性质 24 
2.6.1烷烃的氧化反应25 
2.6.2烷烃的热裂反应26 
2.6.3烷烃的卤代反应26 
2.6.4烷烃卤代反应历程27 
2.6.5影响卤代反应的因素28 
2.7烷烃的制备 30 
2.7.1偶联反应30 
2.7.2科尔柏法30
习题 30
第 3章 烯烃33 
3.1烯烃的结构 33 
3.1.1乙烯的结构33 
3.1.2碳原子的 sp2杂化 33 
3.1.3 π键特点 34 
3.1.4烯烃的同分异构34 
3.2烯烃的命名 34 
3.2.1普通命名法34 
3.2.2系统命名法35 
3.3烯烃的物理性质 36 
3.4烯烃的化学性质 36 
3.4.1亲电加成反应36 
3.4.2自由基加成反应39 
3.4.3催化加氢反应40 
3.4.4氧化反应41 
3.4.5聚合反应43 
3.4.6 -H卤代44 
3.5烯烃的亲电加成反应历程 44 
3.5.1诱导效应44 
3.5.2反应历程45 
3.6烯烃的制备 48 
3.6.1烯烃的实验室制法48 
3.6.2烯烃的工业制法49
习题 52
第 4章 炔烃、二烯烃55 
4.1炔烃的结构和命名 55 
4.1.1炔烃的命名55 
4.1.2炔烃的结构55 
4.2炔烃的物理性质 57 
4.3炔烃的化学性质 57 
4.3.1炔氢的活泼性57 
4.3.2炔烃的还原氢化反应59 
4.3.3炔烃的亲电加成反应60 
4.3.4炔烃的亲核加成反应62 
4.3.5炔烃的氧化反应63 
4.4炔烃的合成 63 
4.4.1二卤代烷脱卤化氢63 
4.4.2炔化物的烷基化64 
4.5 二烯烃 64 
4.5.1二烯烃的分类和命名65 
4.5.2二烯烃的结构65 
4.5.3共轭二烯烃的化学性质68 
4.5.4共轭效应71
习题 74
第 5章 脂环烃76 
5.1脂环烃的分类及命名 76 
5.1.1脂环烃的分类76 
5.1.2脂环烃的命名76 
5.2脂环烃的性质 79 
5.2.1环烷烃的反应80 
5.2.2环烯烃的反应81 
5.3脂环烃的结构及稳定性 82 
5.3.1环丙烷的结构83 
5.3.2环丁烷的构象83 
5.3.3环戊烷的构象84 
5.3.4环己烷及取代环己烷的构象84 
5.4 多环烃 89 
5.4.1十氢化萘89 
5.4.2 菲烷89 
5.4.3金刚烷90 
5.5环烷烃的合成 91 
5.5.1三元环的合成91 
5.5.2六元环的合成92
习题 92
第 6章 芳香烃.94 
6.1 苯的结构 94 
6.1.1凯库勒式94 
6.1.2苯分子结构的价键观点95 
6.1.3苯的分子轨道模型95 
6.1.4苯结构的共振论解释96 
6.1.5苯的氢化热与稳定性97 
6.1.6苯的结构表示方法98 
6.2单环芳香烃的异构现象和命名98 
6.2.1一烃基取代苯的异构和命名98 
6.2.2二烃基取代苯的异构和命名99 
6.2.3多烃基取代苯的异构和命名99 
6.2.4芳香烃衍生物的命名100 
6.3单环芳香烃的物理性质 101 
6.4单环芳香烃的化学性质 101 
6.4.1亲电取代反应102 
6.4.2加成反应107 
6.4.3氧化反应108 
6.4.4烷基苯侧链的卤代反应109 
6.5苯环的亲电取代定位效应及反应活性109 
6.5.1定位效应109 
6.5.2活化与钝化110 
6.5.3定位效应的解释112 
6.5.4定位效应在合成中的应用114 
6.6多环芳香烃 116 
6.6.1 联苯116 
6.6.2稠环芳香烃116 
6.7非苯系芳香烃 123 
6.7.1芳香性的几个特征及休克尔规则 123 
6.7.2非苯芳香烃124 
6.8芳香烃的制备 126 
6.8.1芳香烃的来源126 
6.8.2哈沃斯反应合成稠环化合物127
习题 128
第 7章 对映异构132 
7.1旋光性和比旋光度 132 
7.1.1平面偏振光和旋光性132 
7.1.2旋光仪和比旋光度133 
7.2对映异构现象与分子结构的关系134 
7.2.1分子的手性134 
7.2.2对称因素和手性分子判据135 
7.3构型的标记方法及 R、S命名136 
7.4含有手性碳原子化合物的对映异构138 
7.4.1含一个手性碳原子化合物的对映异构 138 
7.4.2含两个手性碳原子化合物的对映异构 139 
7.4.3含多个手性碳原子化合物的对映异构 140 
7.5其他立体异构现象 140 
7.5.1环状化合物的立体异构140 
7.5.2不含手性碳原子化合物的对映异构 141 
7.6手性化合物的制备 142 
7.6.1光学纯度142 
7.6.2对映体的拆分142
习题 143
第 8章 有机波谱分析146 
8.1 电磁波谱 146 
8.1.1光的频率与波长146 
8.1.2分子吸收光谱146 
8.2 紫外光谱 148 
8.2.1紫外光谱的产生148 
8.2.2紫外光谱图149 
8.2.3紫外光谱在有机结构解析中的应用 150 
8.3 红外光谱 151 
8.3.1红外光谱图的产生及表示方法 151 
8.3.2主要官能团的红外光谱吸收简介 152 
8.3.3红外光谱解析154 
8.4核磁共振谱 157 
8.4.1核磁共振谱的基本原理157 
8.4.2核磁共振氢谱159 
8.4.3核磁共振碳谱简介166 
8.4.4核磁共振谱在有机结构解析中的应用 168 
8.5 质谱 169 
8.5.1质谱的基本原理169 
8.5.2质谱图.170 
8.5.3离子的主要类型170
习题 173
第 9章 卤代烃177 
9.1卤代烃的分类和命名 177 
9.1.1卤代烃的分类177 
9.1.2卤代烃的命名178 
9.2卤代烃的物理性质 178 
9.3卤代烷烃的化学性质 180 
9.3.1亲核取代反应180 
9.3.2消除反应182 
9.3.3与金属的反应182 
9.3.4 还原184 
9.4卤代烷烃的亲核取代反应历程185 
9.4.1双分子亲核取代反应历程185 
9.4.2单分子亲核取代反应历程186 
9.4.3影响亲核取代反应历程及速率的因素 189 
9.5卤代烯烃和卤代芳香烃 192 
9.5.1一卤代烯烃193 
9.5.2一卤代芳香烃195 
9.6卤代烃的制备 196 
9.6.1由烃制备196 
9.6.2由醇制备197 
9.6.3卤代物的互换198
习题 198
第 10章 醇、酚、醚202 
10.1 醇 202 
10.1.1醇的分类、结构及命名202 
10.1.2醇的物理性质204 
10.1.3醇的化学性质205 
10.1.4 醇的制备212 
10.2 消除反应 214 
10.2.1 β-消除反应历程 214 
10.2.2消除反应的取向216 
10.2.3消除反应中的立体化学218 
10.2.4消除反应与亲核取代反应的竞争 220 
10.3 酚 222 
10.3.1酚的结构和命名222 
10.3.2酚的物理性质223 
10.3.3酚的化学性质224 
10.3.4 酚的制备228 
10.4 醚 229 
10.4.1醚的分类和命名229 
10.4.2醚的物理性质230 
10.4.3醚的化学性质231 
10.4.4 醚的制备233 
10.4.5 环醚234
习题 237 
第 11章 醛和酮241 
11.1醛、酮的命名 241 
11.1.1醛、酮的系统命名241 
11.1.2醛、酮的普通命名242 
11.2醛、酮的结构、物理性质和光谱性质243 
11.2.1醛、酮的结构243 
11.2.2醛、酮的物理性质243 
11.2.3醛、酮的光谱性质244 
11.3醛、酮的化学性质 245 
11.3.1羰基上的亲核加成反应245 
11.3.2 α-H的反应 252 
11.3.3 还原反应255 
11.3.4 氧化反应257 
11.3.5 歧化反应259 
11.3.6羰基加成的立体化学259 
11.4 α，β-不饱和醛、酮 260 
11.4.1 亲电加成260 
11.4.2 亲核加成261 
11.4.3迈克尔加成与罗宾森环化262 
11.5醛、酮的制备 263 
11.5.1炔烃的水合和偕二卤代物的水解 263 
11.5.2烯烃的臭氧化264 
11.5.3芳香烃侧链 α-H的氧化 264 
11.5.4 傅-克酰基化 264 
11.5.5 醇的氧化264 
11.5.6 伽特曼 -科赫反应——芳环甲酰基化265 
11.5.7罗森孟德还原 ——制备醛 265 
11.5.8酰氯与金属有机化合物反应 ——制备酮 265
习题 266
第 12章 羧酸270 
12.1羧酸的分类与命名 270 
12.1.1羧酸的分类270 
12.1.2羧酸的命名270 
12.2羧酸的物理性质和光谱性质272 
12.2.1羧酸的物理性质272 
12.2.2羧酸的光谱性质272 
12.3羧酸的化学性质 273 
12.3.1羧基的结构273 
12.3.2 化学性质274 
12.4羧酸的制备 279 
12.4.1 氧化280 
12.4.2 水解280 
12.4.3格氏试剂与二氧化碳的反应 281 
12.4.4 卤仿反应281 
12.5 二元羧酸 281 
12.5.1 物理性质282 
12.5.2 化学性质282 
12.5.3二元羧酸的合成283 
12.6 取代羧酸 283 
12.6.1 羟基酸283 
12.6.2 酚酸285
习题285
第 13章 羧酸衍生物288 
13.1羧酸衍生物的命名及光谱性质288 
13.1.1羧酸衍生物的命名288 
13.1.2羧酸衍生物的光谱性质289 
13.2羧酸衍生物的化学性质 289 
13.2.1羰基的亲核加成 -消除反应290 
13.2.2羧酸衍生物的还原294 
13.2.3 α-H的有关反应 295 
13.2.4酰胺的特征反应299 
13.3乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯在有机合成中的应用300 
13.3.1互变异构现象300 
13.3.2乙酰乙酸乙酯301 
13.3.3丙二酸二乙酯在有机合成中的应用 304 
13.3.4 C-烷基化和 O-烷基化306
习题 308
第 14章 含氮有机化合物312 
14.1硝基化合物 312 
14.1.1硝基化合物的命名和结构312 
14.1.2硝基化合物的性质313 
14.2 胺 315 
14.2.1胺的分类和命名316 
14.2.2胺的物理性质317 
14.2.3胺的化学性质318 
14.2.4

第 1章 绪论
　　1.1有机化学的发展史
　　有机化学是一门非常重要的科学，它和人类生活有着密切的关系。人类生存的三大基础物质——脂肪、蛋白质和碳水化合物都是有机化合物，而这些化合物在体内通过有机化学反应转化为人体所需要的各种营养物质；煤、石油和天然气——人类赖以生存的能源是有机化合物；人们身上穿的各种样式的服装，脸上、手上涂抹的各种化妆品，日常生活中的各种食品添加剂，脚上穿的各种运动鞋、塑料鞋等，其主要成分也都是有机化合物；能给病人消除病魔、解除痛苦的各种药物，绝大多数也是有机化合物。生产和制造这些有机化合物又离不开必要的有机化学反应。因此，可以说人类生存一刻也离不开有机化合物及有机化学。
　　有机化合物在生活和生产中应用已久。据我国《周礼》记载，当时已设专官管理染色、制酒和制醋；周朝时代已使用胶；汉朝时代发明了造纸术；在《神农本草经》中载有几百种重要药物，其中大部分是植物，这是世界上昀早的一部药书。
　　“有机化学”一词于 1806年首次由瑞典的贝采里乌斯（ Berzelius）提出，当时是作为无机化学的对立物而命名的。 19世纪初期几乎所有化学家都相信，由于生物体内存在所谓的 “生命力”，因此只有在生物体内才能存在有机物，有机物是不可能在实验室里用无机物来合成的。1824年，德国化学家维勒（ W.hler）用氰经水解制得了草酸； 1828年，他在无意中用加热的方法又使氰酸铵转化成了尿素。氰和氰酸铵都是无机物，而草酸和尿素都是有机物。维勒的实验给予 “生命力”学说第一次冲击。此后，乙酸、油脂等有机化合物相继被人工合成出来，“生命力 ”学说才逐渐被人们抛弃，有机化学进入了合成时代。
　　有机化学的历史大致可以分为三个时期：
　　（1）萌芽时期，从 19世纪初到提出价键概念之前。这一时期已经分离出许多有机物，也制备出一些衍生物，并对它们作了某些定性的描述。当时的主要问题是如何表示有机物分子中各原子间的关系，以及建立有机化学的体系。法国化学家拉瓦锡（ Lavoisier）发现，有机物燃烧后生成二氧化碳和水，他的工作为有机物的定量分析奠定了基础。 1830年，德国化学家李比希（Liebig）发展了碳氢分析法； 1883年，法国化学家杜马（ Dumas）建立了氮分析法。这些有机物定量分析方法的建立，使化学家们能够得出一种有机化合物的实验式。 1848年，德国化学家葛美林（ Gmelin）将有机化合物定义为含碳的化合物，将有机化学定义为研究碳的化学。当然，这一定义也包括了一些含碳的无机化合物，如二氧化碳、碳酸盐等。
　　（2）经典有机化学时期， 1858年价键学说的建立到 1916年价键电子理论的引入。 1858年，德国化学家凯库勒（ Kekùle）等提出碳是四价的概念，并第一次用一条短线 “—”表示 “键”。凯库勒还提出在一个分子中碳原子可以相互结合，且碳原子之间不仅可以单键结合，还可以双键或叁键结合。此外，凯库勒还提出了苯的结构。这些工作奠定了有机化合物的结构基础。
　　早在 1848年，法国科学家巴斯德（ Pasteur）发现了酒石酸的旋光异构现象。 1874年，荷兰化学家范特霍夫（ van’t Hoff）和法国化学家列别尔（ Le Bel）分别独立地提出了碳价四面体学说，即碳原子占据四面体的中心，它的 4个价键指向四面体的 4个顶点。这一学说揭示了有机物旋光异构现象的原因，也奠定了有机立体化学的基础，推动了有机化学的发展。后来，德国化学家肖莱马（Schorlemmer）提出碳的四个价键除各自相连外，其余都与氢相连，于是有了烃的概念，而其他含碳化合物都是其他元素取代烃中的氢衍生而来的，因此把烃及其衍生物定义为有机化合物，有机化学则被定义为研究烃及其衍生物的化学，这一概念一直沿用至今。
　　在这一时期，有机物结构的测定以及在反应和分类方面都取得了很大的进展。但价键还只是化学家在实践中得出的一种概念，有关价键的本质问题还没有得到解决。
　　（3）现代有机化学时期。 1916年，美国化学家路易斯（ Lewis）等在物理学家发现电子并阐明原子结构的基础上，提出了价键的电子理论。他们认为，各原子外层电子的相互作用是使原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如果从一个原子转移到另一个原子，则形成离子键；两个原子如果共用外层电子，则形成共价键。通过电子的转移或共用，使相互作用原子的外层电子都获得稀有气体的电子构型。这样，价键图像中用于表示价键的 “—”，实际上就是两个原子共用的一对电子。价键电子理论的运用赋予经典的价键图像表示法以明确的物理意义。
　　1927年以后，德国物理学家海特勒（ Heitler）等用量子力学的方法处理分子结构的问题，建立了价键理论，为化学键提出了一个数学模型。后来，美国化学家米利肯（ Mulliken）用分子轨道理论处理分子结构，其结果与价键电子理论所得的结果大体一致，由于计算比较简便，解决了许多此前不能解决的问题。但对于复杂的有机物分子，要得到波函数的精确解是很困难的，德国物理化学家休克尔（ Hückel）创立了一种近似解法，为后来的有机化学家们广泛采用。20世纪 60年代，在大量有机合成反应经验的基础上，美国化学家伍德沃德（ Woodward）和美国有机化学家霍夫曼（ Hofmann）认识到化学反应与分子轨道的关系，他们研究了电环化反应、σ键迁移重排和环加成反应等一系列反应，提出了分子轨道对称守恒原理。日本科学家福井谦一也提出了前线轨道理论。这些理论奠定了有机协同反应的理论基础。
　　这一时期的主要成就还有取代基效应、线性自由能关系、构象分析等。
　　自从 1828年合成尿素以来，有机化学的发展日新月异，其发展速度越来越快。近两个世纪来，有机化学学科的发展揭示了构成物质世界的有机化合物分子中原子键合的本质以及有机分子转化的规律，设计、合成了大量具有特定性能的有机分子；它也为相关学科（如材料科学、生命科学、环境科学等）的发展提供了理论、技术和材料。有机化学是一系列相关工业的基础，在能源、信息、材料、人口与健康、环境、国防计划的实施中，在为推动科技发展、社会进步，提高人类生活质量，改善人类生存环境的努力中，已经并将继续显示它的高度开创性和解决重大问题的巨大能力。
　　此外，有机化学还是一门极具创新性的学科。在有机化学的发展中，它的理论和方法也得到长足的进步。建立在现代物理学（特别是量子力学）和物理化学基础上的物理有机化学，在定量地研究有机化合物的结构、反应活性和反应机理等方面所取得的成果，不仅指导着有机合成化学，而且对生命科学的发展也有重大意义。有机合成化学在高选择性反应方面的研究，特别是不对称催化方法的发展，使得更多具有高生理活性、结构新颖分子的合成成为可能。金属有机化学和元素有机化学为有机合成化学提供了高选择性的反应试剂和催化剂，以及各种特殊材料及其加工方法。有机化学以它特有的分离、结构测定、合成等手段，已经成为人类认识自然、改造自然的具有非凡能动性和创造力的武器。近年来，计算机技术的引入使有机化学在结构测定、分子设计和合成设计上如虎添翼，发展更为迅速。同时，组合化学的发展不仅为有机合成提出了一个新的研究内容，而且也使高通量的自动化合成有机化合物成为现实。
　　在 21世纪，有机化学面临新的发展机遇。一方面，随着有机化学本身的发展及新的分析技术、物理方法以及生物学方法的不断涌现，人类在了解有机化合物的性能、反应及合成方面将有更新的认识和研究手段；另一方面，材料科学和生命科学的发展，以及人类对于环境和能源的新的要求，都对有机化学提出新的课题和挑战。
　　1.2共价键知识简介
　　1.2.1共价键的基础知识
　　1. 价键理论
　　基于原子是由一个中心带正电的原子核及一群环绕在核周围的带负电的核外电子所组成，路易斯提出了共价键的概念。他解释原子的电子可以配对成键（共价键），使原子能够形成一种稳定的具有惰性气体核外电子结构的电子构型。
　　以氯化氢为例， H原子与 Cl原子外层都有一个未成对电子
　　形成氯化氢分子时，氢原子并没有将它的外层电子交给氯原子，而是两个原子共用一对外层电子均达到稳定结构。该共用电子对可用一条短线表示（如 H—Cl）。
　　由于成键的两个原子都具有未成键的电子，且自旋相反，能通过配对来获得昀外层电子以达到稳定构型，形成共价键，成键的电子只定域于成键的两个原子之间。共价键也可看成是成键原子的原子轨道重叠的结果，两个原子的原子轨道重叠越多，所形成的共价键就越牢固。例如，碳原子和氢原子结合成甲烷分子时，各出一个电子配对成共用电子对，形成四个 C—H键。
　　如果两个原子各有两个或三个未成对电子形成共价键，则为双键或叁键。例如：
　　共价键的特征如下：
　　（1）饱和性。一般情况下，原子的价键数目等于未成键的电子数，当某原子未成键的一个电子与另一原子的一个电子配对之后，就不能再与第三个电子配对了，这就是共价键的饱和性。
　　（2）方向性。共价键是原子轨道重叠而形成的，重叠程度的大小决定了共价键的稳定性。除 s轨道是球形外，其他原子轨道在空间都有其固定的延展方向，成键时，轨道会沿昀大重叠的方向结合形成稳定的共价键，故共价键有方向性，并且共价键的方向决定了分子的构型。
　　2. 杂化轨道理论碳原子昀外层只有 2个未成对电子，甲烷分子中的碳原子却与 4个氢原子形成了 4个等同的共价键，鲍林（ Pauling）提出的杂化轨道理论对此现象作了解释。中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生 “混合”，形成数量相等、能量完全相同的新轨道，这种混合平均化的过程称为原子轨道的杂化，形成的新的原子轨道称为杂化轨道。杂化轨道在角度分布上比单纯的原子轨道更为集中，重叠程度也更大，更有利于成键；
　　参加杂化的原子轨道数目与形成的杂化轨道数目相等；不同类型的杂化轨道，其空间取向不同（此为杂化轨道的空间取向，不是化合物的结构）。
　　例如，碳原子外层电子排布 2s 2p 2p1 ，其中 2s轨道的 1个电子获得能量跃迁到 2p轨道，
　　形成 2s2p2p 2p1 ，这 4个轨道杂化形成y4个能量相同的 sp3杂化轨道（图 1-1），每个 sp3杂化轨道上各有1y个电子，故甲烷分子中碳与 4个氢形成 4个等同的共价键。
　　图 1-1碳原子 sp3杂化轨道形成过程
　　3. 分子轨道理论
　　量子化学所说的分子轨道并不是指分子本身运动的轨道，而是指分子中每个电子的运动状态。分子轨道理论的基本要点如下：
　　（1）在分子中，电子不再从属于某一个原子，而属于整个分子；每个电子的运动状态即分子轨道，用波函数 ψ表示。
　　（2）分子轨道由原子轨道线性组合而成，组合前后的轨道数目和轨道的总能量相等。例如，两个原子轨道组成两个分子轨道，其中一个分子轨道是由两个原子轨道的波函数相加组成，另一个分子轨道是由两个原子轨道的波函数相减组成。
　　ψ1与 ψ2分别表示两个分子轨道的波函数， .与.分别表示两个原子轨道的波函数。在分子轨道ψ1中，两个原子轨道的波函数符1号相同2，即波相相同，它们之间的作用犹如波峰与波峰相遇时相互加强，如图 1-2所示。
　　图 1-2波相相同的波（或波函数）之间的相互作用
　　在分子轨道 ψ2中，两个原子轨道的波函数符号不同，即波相不同，它们之间的作用犹如波峰与波谷相遇时相互减弱，波峰与波谷相遇处出现节点，如图 l-3所示。
　　图 1-3波相不同的波（或波函数）之间的相互作用两个分子轨道波函数的平方，即分子轨道电子云密度分布，如图 1-4所示。
　　图 1-4分子轨道的电子云密度分布（对称轴的）图
　　从图 1-4可以看出，分子轨道 ψ1在核间的电子云密度很大，该轨道称为成键轨道；分子轨道 ψ2在核间的电子云密度很小，该轨道称为反键轨道。根据理论计算，成键轨道的能量较两个原子轨道的能量低，反键轨道的能量较两个原子轨道的能量高。
　　（3）电子在分子轨道中排布时，遵守能量昀低原理、泡利（ Pauli）不相容原理和洪德（Hund）规则。根据泡利不相容原理及能量昀低原理，能量较低的分子轨道即成键轨道。例如，氢分子中两个 1s电子，占据成键轨道且自旋反平行，而反键轨道是空的。图 1-5所示为氢分子基态的电子排布。
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