1,3-丁二烯的 π 分子轨道

1,3-丁二烯是一个共轭体系，包含四个sp²杂化的碳原子，每个碳原子均有一个未杂化的p轨道，其中含有一个电子。

四个未杂化的原子轨道的线性组合 p 轨道形成四个π分子轨道，其中两个为成键轨道，两个为反键轨道。

四个π电子占据两个最低的分子轨道，ψ₁和ψ₂。

ψ₂ 是最高占据分子轨道（HOMO），而 ψ₃ 是最低未占据分子轨道（LUMO）。

请注意，ψ₁ 是由全部四个 p 轨道同相重叠形成的，导致所有相邻碳原子之间产生成键相互作用。这解释了 C2–C3 键的部分双键特性以及电子离域所带来的稳定作用。

在 ψ₂ 中，C2 与 C3 之间的反相重叠产生了一个波节，即电子密度为零且无成键相互作用的区域。

随着分子轨道的能量从 ψ 升高₁ 到 ψ₄，节点数量逐渐增加，成键相互作用减弱。