Konjuguota sistema
Chemijoje konjuguota sistema yra sujungtų p-orbitalių su delokalizuotais elektronais sistema. Konjuguotas sistemas sukuria kelios daugybinės jungtys, kurių kiekviena atskirta viengubomis jungtimis. Apskritai konjuguotos sistemos gali sumažinti bendrą molekulės energiją ir padidinti jos pastovumą. Jose gali būti vienišų porų, radikalų arba karbeno jonų. Junginys gali būti ciklinis, aciklinis, linijinis arba mišrus. Daugeliu atvejų molekulės atomus tarpusavyje jungia viengubi ryšiai (kai gretimų atomų orbitalės persidengia). Molekulės, turinčios konjuguotą sistemą, pasižymi unikaliomis savybėmis, besiskiriančiomis nuo įprastų junginių, susidarančių dėl delokalizuotų elektronų pasidalijimo tarp daugelio atomų.
Konjugacija - tai vienos p-orbitalės persidengimas su kita per tarp jų esantį sigma ryšį (arba vieną ryšį). (Didesnių atomų d-orbitalės taip pat gali prisidėti prie konjuguotos sistemos).
Konjuguotoje sistemoje yra persidengiančių p-orbitalių sritis, jungianti tarp jų esančius viengubus ryšius. Jos leidžia delokalizuoti pi elektronus visose gretimose sulygiuotose p orbitalėse. Pi elektronai priklauso ne vienam ryšiui ar atomui, o atomų grupei.
Didžiausios konjuguotos sistemos (su didžiausiu bendrų elektronų skaičiumi) yra grafite, laidžiuose polimeruose ir anglies nanovamzdeliuose.
Cinamaldehidas, fenolinis junginys su konjuguota sistema
1,3-pentadienas
Mechanizmas
Konjugaciją gali sukelti įvairių tipų molekulinės struktūros. Kad būtų galima konjugacija, visi kaimyniniai atomai grandinėje turi turėti laisvą p orbitalę. Daugeliu atvejų konjuguotos sistemos yra viengubų ryšių, po kiekvieno kurių seka dvigubas ryšys, eilė. Egzistuoja ir kitų sistemų. Pavyzdžiui, furanas (žr. paveikslėlį) yra penkių narių žiedas su dviem pakaitomis besikeičiančiomis dvigubomis jungtimis ir deguonimi 1 padėtyje. Furano deguonis turi dvi vienišas poras, kurių viena užpildo p-orbitalę toje padėtyje. Dėl vienišos elektronų poros penkių narių žiede galima konjugacija. Žiede esantis azotas gali būti pi orbitalės, reikalingos konjugacijai, šaltinis. Be to, pi orbitalės, reikalingos konjugacijai, gali būti gaunamos iš α pakaitinių grupių, pavyzdžiui, karbonilo grupės (C=O), imino grupės (C=N), vinilo grupės (C=C) arba anijono.
Chromoforai
Pagrindinės chromoforus sudarančios medžiagos yra konjuguotos sistemos. Chromoforai - tai šviesą sugeriančios molekulės dalys, dėl kurių junginys gali įgauti matomą spalvą. Chromoforų dažnai būna įvairiuose organiniuose junginiuose, o kartais jų būna polimeruose, kurie yra spalvoti arba švyti tamsoje. Chromoforus dažnai sudaro konjuguotų ryšių ir (arba) žiedų sistemos, kuriose gali būti C-C, C=C, C=O arba N=N ryšių. Dažnai chromoforai turi aromatinius žiedus.
Konjugacija su įvairių rūšių p-orbitalių donorinėmis grupėmis
Cheminė beta karotino struktūra. Vienuolika konjuguotų dvigubų ryšių, sudarančių molekulės chromoforą, pažymėti raudonai.
Susiję puslapiai
- Rezonansas (chemija)
- Hiperkonjugacija
- Kryžminė konjugacija
- Polenai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas chemijoje yra konjuguota sistema?
A: Konjuguota sistema - tai ištisinių ir lygiagrečių p-orbitalių su delokalizuotais elektronais sistema.
K: Kaip sukuriamos konjuguotos sistemos?
A: Konjuguotas sistemas sukuria kelios daugybinės jungtys, kurių kiekvieną skiria viengubos jungtys.
K: Ką galima rasti konjuguotoje sistemoje?
A: Konjuguotose sistemose gali būti vienišų porų, radikalų arba karbonio jonų.
K: Ar junginys su konjuguota sistema gali būti ciklinis?
A: Taip, junginys su konjuguota sistema gali būti ciklinis, aciklinis, linijinis arba mišrus.
K: Kokiomis unikaliomis savybėmis pasižymi molekulės su konjuguota sistema?
A: Molekulės su konjuguota sistema pasižymi unikaliomis savybėmis, besiskiriančiomis nuo įprastų junginių, kurias sukuria delokalizuotų elektronų pasidalijimas tarp daugelio atomų.
Klausimas: Koks yra persidengimas, susijęs su konjugacija?
A: Konjugacija - tai vienos p-orbitalės persidengimas su kita per tarp jų esantį sigma ryšį (arba vieną ryšį).
K: Kur randamos didžiausios konjuguotos sistemos?
A.: Didžiausios konjuguotos sistemos (su didžiausiu bendrų elektronų skaičiumi) yra grafite, laidžiuose polimeruose ir anglies nanovamzdeliuose.
