Konjugovani sistem

U hemiji, konjugovani sistem je grupa vezanih p-orbitala sa delokalizovanim elektronima u jedinjenjima sa naizmeničnim jednostrukim i višestrukim vezama. Prisustvo konjugovanog sistema generalno snižava sveukupnu energiju molekula i povećava njegovu stabilnost. Slobodni parovi, radikali i karbenijum joni mogu da budu deo sistema. Jedinjenje može da bude ciklično, aciklično, linearno ili mešovito.

Cinamaldehid, tip fenolnog jedinjenja sa konjugovanim sistemom

1,3-pentadien

Konjugacija je preklapanje jedne p-orbitale sa drugom u pravcu sigma veze (kod većih atoma d-orbitale mogu da učestvuju). Konjugovani sistemi sadrže regione preklapajućih p-orbitala, koji premoštavaju jednostruke veze. Oni omogućavaju delokalizaciju pi elektrona duž svih susednih poravnatih p-orbitala. Pi elektroni ne pripadaju pojedinačnoj vezi ili atomu, već grupi atoma.

Primeri velikih konjugovanih sistema su grafen, grafit, provodni polimeri, i ugljenične nanocevi.

Mehanizam

Konjugacija sa različitim vrstama donirajućih grupa p-orbitala

Konjugacija je moguća kod naizmeničnih jednostrukih i dvostrukih veza. Dokle god svaki atom u lancu ima raspoloživu p-orbitalu, sistem se može smatrati konjugovanim. Na example, furan (na slici) je petočlani prsten sa dve naizmenične dvostruke veze i jednim kiseonikom u poziciji 1. Kiseonik ima dva slobodna para elektrona, jedan od kojih zauzima p-orbitalu u podesnoj poziciji, čime se održava konjugacija tog petočlanog prstena. Prisustvo azota u prstenu ili grupama u α poziciji u odnosu na karbonilnu grupu (C=O), iminsku grupu (C=N), vinil grupu (C=C), ili anjon takođe može da bude izvor pi orbitala kojim se održava konjugacija.

Postoje i drugi tipovi konjugacije. Homokonjugacija je preklapanje dva π-sistema razdvojena nekonjugovanom grupom, kao što je CH₂. Na primer, molekul CH₂=CH–CH₂–CH=CH₂ (1,4-pentadien) je homokonjugovan, jer su dve C=C dvostruke veze (svaka dvostruka veza sadrži jednu π vezu) razdvojene jednom CH₂ grupom.

Povezano

• Rezonancija
• Hiperkonjugacija
• Polien