化學(xué)中共軛是什么

　　共軛在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地理等學(xué)科中都有出現(xiàn)。 本意：兩頭牛背上的架子稱為軛，軛使兩頭牛同步行走。共軛即為按一定的規(guī)律相配的一對。通俗點(diǎn)說就是孿生。在物理中一般描述是以某軸為對稱的兩個(gè)物體。

　　正常共軛

　　又稱 π-π 共軛。是指兩個(gè)以上雙鍵(或三鍵)以單鍵相聯(lián)結(jié)時(shí)所發(fā)生的 電子的離位作用。英戈?duì)柕?，C.K.稱這種效應(yīng)為仲介效應(yīng)，并且認(rèn)為，共軛體系中這種電子的位移是由有關(guān)各原子的電負(fù)性和 p 軌道的大小(或主量子數(shù))決定的。據(jù)此若在簡單的正常共軛體系中發(fā)生以下的電子離位作用： (例如：CH2═ CH—CH ═CH2、CH2 ═CH—CH═O)。Y 原子的電負(fù)性和它的 p 軌道半徑愈大，則它吸引 電子的能力也愈大，愈有利于基團(tuán)—X Y從基準(zhǔn)雙鍵 A B—吸引 電子的共軛效應(yīng)(如同右邊的箭頭所示)。與此相反，如果A原子的電負(fù)性和它的 p 軌道半徑愈大，則它釋放電子使其向 Y 原子移動(dòng)的能力愈小，愈不利于向—X Y基團(tuán)方向給電子的共軛效應(yīng)。中間原子 B 和 X 的特性也與共軛效應(yīng)直接相關(guān)。

　　多電子共軛

　　又稱 p-π共軛。在簡單的多電子共軛體系中，Z 為一個(gè)帶有p 電子對 (或稱n電子)的原子或基團(tuán)。這樣的共軛體系中，除 Z 能形成p-π共軛情況外，都有向基準(zhǔn)雙鍵A=B—方向給電子的共軛效應(yīng)。Z 原子的一對p電子的作用，類似正常共軛體系中的—X Y基團(tuán)。

　　性質(zhì)：π鍵與相鄰原子上的p軌道發(fā)生的共軛。它分為多電子、缺電子與等電子p,π-共軛三種類型。例如氯乙烯，CH2=CH—Cl，的共軛體系是由3個(gè)原子(C,C,Cl)與4個(gè)p電子(π鍵2個(gè)，氯原子2個(gè))組成，共軛π鍵中的p電子數(shù)多于共軛鍵的原子數(shù)，稱為多電子p,π-共軛。如果與π鍵共軛的p軌道是一個(gè)缺電子的空軌道，則形成共軛π鍵的p電子數(shù)少于共軛鏈的原子數(shù)，稱為缺電子p,π-共軛，如烯丙基正離子CH2=CH—CH2。而烯丙基自由基CH2=CH—CH2,則組成共軛鏈的原子數(shù)與p電子數(shù)相等，稱為等電子，p,π-共軛。由p,π-共軛而產(chǎn)生的使分子趨于穩(wěn)定，鍵長發(fā)生平均化等效應(yīng)，稱為p,π-共軛效應(yīng)。

　　超共軛效應(yīng)

　　又稱 - 共軛，它是由一個(gè)烷基的 C—H 鍵的價(jià)電子與相鄰的價(jià)電子互相重疊而產(chǎn)生的一種共軛現(xiàn)象(烷基的碳原子與極小的氫原子結(jié)合，對于電子云的屏蔽效應(yīng)小，烷基上C-H鍵的一對電子，受核的作用相互吸引，到一定距離時(shí)，烷基上的幾個(gè)C-H鍵電子之間又相互排斥，如果鄰近有π軌道或者p軌道可以容納電子，這時(shí)σ電子就偏離原來的軌道而偏向于π軌道或p軌道)。依照多電子共軛的理論，一個(gè)C—H鍵或整個(gè)CH基團(tuán)可作為一個(gè)假原子來看待，有如結(jié)構(gòu)式中的 Z 原子： (例如 CH2═ CH—CH3、O CH—CH3等) 。超共軛效應(yīng)存在于烷基連接在不飽和鍵上的化合物中，超共軛效應(yīng)的大小由烷基中 -H 原子的數(shù)目多少而定，甲基最弱超共軛效應(yīng)，第三丁基最強(qiáng)超共軛效應(yīng)。超共軛效應(yīng)比一般正常共軛效應(yīng)和多電子共軛效應(yīng)弱得多。 (分為σ-π和σ-p兩種，以σ-π最為常見)

　　同共軛效應(yīng)

　　又稱 p -p 共軛。甲基以上的烷基，除有超共軛效應(yīng)外，還可能產(chǎn)生同共軛效應(yīng)。

　　所有同共軛效應(yīng)，原是指 碳原子上的 C—H 鍵與鄰近的 鍵間的相互作用。大量的化學(xué)活性和電子光譜的數(shù)據(jù)表明，在丙烯基離子和類似的烯羰基中，存在一種特殊的 p- 或 - 共軛現(xiàn)象，即所謂同共軛效應(yīng)：

　　在丙烯基離子中是烯碳原子上的 p 軌道，與正碳離子( )上的空p軌道，作型的部分重疊;而在類似的烯羰基中，則是羰基碳原子的 p軌道與烯碳原子( )的p軌道作 型的部分重疊：