共轭在数学、物理、化学等学科中都有出现。本意:两头牛背上的架子称为轭,轭使两头牛同步行走。共轭即为按一定的规律相配的一对。通俗点说就是孪生。数学中有共轭复数、共轭双曲线等。
化学的酸碱质子理论中,有共轭酸碱对之说:一个碱,得到一个质子后就形成了它的共轭酸;一个酸,失去一个质子后就形成了它的共轭碱。
再看有机化学中的”共轭效应“,
又称离域效应,是电子效应的一种,指由于形成共轭π键而引起的分子性质的改变,“共轭效应增强稳定”是有机化学的最基本原理之一.。共轭效应主要表现在两个方面:
①共轭能:形成共轭π键的结果使体系的能量降低,分子稳定。例如CH2=CH—CH=CH2共轭分子,由于π键与π键的相互作用,使分子的总能量降低了,也就是说,
CH2=CH—CH=CH2分子的能量比两个不共轭的CH2=CH2分子的能量总和要低。所低的数值叫做共轭能。
②
键长:从电子云的观点来看,在给定的原子间,电子云重叠得越多,电子云密度越大,两个原子结合得就越牢固,键长也就越短,共轭π键的生成使得电子云的分布趋向平均化,导致共轭分子中单键的键长缩短,双键的键长加长。
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组成共轭体系的
原子处于同一平面,共轭体系的p电子,不只局限于两个原子之间运动,而是发生离域作用,使共轭体系的分子产生一系列特征,如分子内能低、稳定性高、
键长趋于平均化,以及在外
电场影响下
共轭分子链发生极性交替现象和引起分子其他某些性质的变化,这些变化通常称为共轭效应。
其中,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,或共轭大π键,简称大π键。其形成条件为:
①这些原子(三个及以上)都在同一平面上;
②这些原子有相互平行的p轨道;
③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。
由于共轭π
键的离域作用,当分子中任何一个组成共轭体系的原子受外界试剂作用时,它会立即影响到体系的其它部分。共轭分子的共轭π键或离域键是化学反应的核心部位。
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