共轭体系
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在化学当中,共轭体系是指具有单键-双键交替结构的体系,其中双键的p轨道通过电子离域相互连接,这通常会降低分子的总能量并增加其稳定性。这里的共轭是指由一个σ键相隔的p轨道之间发生轨道重叠(如果是大的原子,也可能涉及d轨道)[1]
孤对电子,自由基或碳正离子都可能是此系统的一部分。这些化合物可能是环状,非环状,线状或杂和状。
一个共轭体系会有一个p轨道重叠,连接其中间的单键。它可以让π电子电离通过所有相邻对齐的p轨道。[2]此π电子不属于单键或原子,但是属于一组的原子。
最大的共轭体系是在石墨烯、石墨、导电聚合物和奈米碳管中被发现的。
共轭体系在单键、双键相互交替(以及其他类型)的共轭体系中,由于分子中原子间特殊的相互影响,使分子更加稳定,内能更小键长趋于平均化的效应。
如苯分子中由于相邻的π键电子轨道的交迭而形成共轭,使其六个碳-碳键的键长均为1.39埃。这是分子在没有外界影响下表现的内在性质。
- 分子中,当用经典的价键结构表示时,在出现单双键交替排列结构的部分,一般会出现共轭体系。
- 共轭体系使分子的结构和性质发生变化,表现在:
形成条件: ①各原子都在同一平面上;②这些原子有相互平行的空的p轨道;③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。