碳-氢键

在化学中，碳氢键（C−H 键）是碳原子和氢原子之间的化学键，可以在许多有机化合物中找到。 该键是共价单键，这意味着碳与最多四个氢共享其外部价电子。 这完成了它们的两个外壳，使它们稳定。

碳-氢键的键长约为 1.09 Å (1.09 × 10−10 m)，键能约为 413 kJ/mol（见下表）。 使用鲍林的尺度——C (2.55) 和 H (2.2)——这两个原子之间的电负性差异为 0.35。 由于电负性的这种微小差异，C−H 键通常被认为是非极性的。 在分子的结构式中，氢原子经常被省略。 仅由 C−H 键和 C−C 键组成的化合物类别是烷烃、烯烃、炔烃和芳烃。 它们统称为碳氢化合物。

2016 年 10 月，天文学家报告说，生命的最基本化学成分——碳氢分子（CH，或亚甲基自由基）、碳氢正离子 (CH+) 和碳离子 (C+)——的结果是，在 大部分来自恒星的紫外线，而不是其他方式，例如与超新星和年轻恒星相关的湍流事件的结果，如前所述。

碳氢键的长度随碳原子的杂化而略有不同。 氢原子和 sp2 杂化碳原子之间的键比氢和 sp3 杂化碳原子之间的键短约 0.6%。 氢和 sp 杂化碳之间的键更短，比 sp3 C-H 短约 3%。 乙烷、乙烯和乙炔的分子几何结构说明了这种趋势。

C−H 键通常很强，因此相对不活泼。 在几种统称为碳酸的化合物类别中，C-H 键的酸性足以去除质子。 未活化的 C−H 键存在于烷烃中，并且不与杂原子（O、N、Si 等）相邻。 这种键通常只参与自由基取代。 然而，已知许多酶会影响这些反应。

尽管 C−H 键是xxx的键之一，但对于相当稳定的有机化合物，即使没有杂原子，它的幅度变化也超过 30%。