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共軛體系
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在化學當中,共軛體系是指具有單鍵-雙鍵交替結構的體系,其中雙鍵的p軌態通過電子離域相互連接,這通常會降低分子的總能量並增加其穩定性。這裏的共軛是指由一個σ鍵相隔的p軌態之間發生軌態重疊(如果是大的原子,也可能涉及d軌態)[1]
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孤對電子,自由基或碳正離子都可能是此系統的一部分。這些化合物可能是環狀,非環狀,線狀或雜和狀。
一個共軛體系會有一個p軌態重疊,連接其中間的單鍵。它可以讓π電子電離通過所有相鄰對齊的p軌態。[2]此π電子不屬於單鍵或原子,但是屬於一組的原子。
最大的共軛體系是在石墨烯、石墨、導電聚合物和奈米碳管中被發現的。
共軛體系在單鍵、雙鍵相互交替(以及其他類型)的共軛體系中,由於分子中原子間特殊的相互影響,使分子更加穩定,內能更小鍵長趨於平均化的效應。
如苯分子中由於相鄰的π鍵電子軌態的交迭而形成共軛,使其六個碳-碳鍵的鍵長均為1.39埃。這是分子在沒有外界影響下表現的內在性質。
- 分子中,當用經典的價鍵結構表示時,在出現單雙鍵交替排列結構的部分,一般會出現共軛體系。
- 共軛體系使分子的結構和性質發生變化,表現在:
形成條件: ①各原子都在同一平面上;②這些原子有相互平行的空的p軌態;③p軌態上的電子總數小於p軌態數的2倍。