Konjuge sistem

Kimyada, konjuge bir sistem, delokalize elektronlara sahip bağlı p-orbitallerden oluşan bir sistemdir. Konjuge sistemler, her biri tekli bağlarla ayrılmış birkaç çoklu bağ tarafından oluşturulur. Genel olarak, konjuge sistemler molekülün toplam enerjisini düşürebilir ve ne kadar kararlı olduğunu artırabilir. Yalnız çiftler, radikaller veya karbenium iyonları içerebilirler. Bileşik halkalı, asiklik, doğrusal veya karışık olabilir. Çoğu durumda, bir moleküldeki atomlar tekli bağlarla (komşu atomların orbitallerinin üst üste geldiği) bir arada tutulur. Konjuge bir sisteme sahip olan moleküller, delokalize elektronların birçok atom arasında paylaşılmasıyla oluşan normal bileşiklerden farklı benzersiz özelliklere sahiptir.

Konjugasyon, bir p-orbitalinin diğeriyle aradaki bir sigma bağı (veya tek bağ) boyunca örtüşmesidir. (Daha büyük atomların d-orbitalleri de konjuge bir sisteme katkıda bulunabilir).

Konjuge bir sistem, aradaki tekli bağları köprüleyen, üst üste binen p-orbitallerinden oluşan bir bölgeye sahiptir. Pi elektronlarının tüm bitişik hizalanmış p-orbitalleri boyunca delokalizasyonuna izin verirler. Pi elektronları tek bir bağa ya da atoma değil, bir grup atoma aittir.

En büyük konjuge sistemler (en fazla sayıda paylaşılan elektron ile) grafit, iletken polimerler ve karbon nanotüplerdedir.

Mekanizma

Farklı türde moleküler yapılar konjugasyonla sonuçlanabilir. Konjugasyon için, bir zincirdeki tüm komşu atomların kullanılabilir bir p-orbitaline sahip olması gerekir. Birçok durumda, konjuge sistemler, her biri bir çift bağ tarafından takip edilen bir dizi tek bağdan oluşur. Başka sistemler de mevcuttur. Örneğin furan (resme bakın), iki alternatif çift bağ ve 1. pozisyonda bir oksijen içeren beş üyeli bir halkadır. Furandaki oksijenin iki yalnız çifti vardır ve bunlardan biri o pozisyondaki bir p-orbitalini doldurur. Yalnız çift elektron, beş üyeli bir halkada konjugasyonu mümkün kılar. Halkada bir azotun bulunması, konjugasyon için gerekli pi orbitallerinin kaynağı olabilir. Ayrıca, konjugasyon için gerekli pi orbitalleri halkaya α sübstitüent gruplarından gelebilir: bir karbonil grubu (C=O), bir imin grubu (C=N), bir vinil grubu (C=C) veya bir anyon.

Kromoforlar

Konjuge sistemler kromoforları oluşturan ana şeylerdir. Kromoforlar, bir bileşiğin görünür bir renge sahip olmasına neden olabilen bir molekülün ışık emici parçalarıdır. Kromoforlar genellikle çeşitli organik bileşiklerde ve bazen de renkli veya karanlıkta parlayan polimerlerde bulunur. Kromoforlar genellikle C-C, C=C, C=O veya N=N bağlarını içerebilen bir dizi konjuge bağ ve/veya halka sisteminden oluşur. Çoğu zaman kromoforlar aromatik halkalara sahiptir.

Farklı türde p-orbital bağış grupları ile konjugasyon


Beta-karotenin kimyasal yapısı. Molekülün kromoforunu oluşturan on bir konjuge çift bağ kırmızı ile vurgulanmıştır.

Sorular ve Yanıtlar

S: Kimyada konjuge sistem nedir?

S: Konjuge sistemler nasıl oluşturulur?

S: Konjuge bir sistemde bulunabilecek bazı şeyler nelerdir?

S: Konjuge sistemli bir bileşik döngüsel olabilir mi?

S: Konjuge sisteme sahip moleküllerin benzersiz özellikleri nelerdir?

S: Konjugasyonda yer alan örtüşme nedir?

S: En büyük konjuge sistemler nerede bulunur?

Harf ile ara