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关于共轭分子和非共轭分子介绍

关于共轭分子和非共轭分子介绍

[拼音]:gong’e fenzi he feigong’e fenzi

[外文]:conjugated molecule and unconjugated molecule

一类含碳-碳双键的烯烃分子,如果它们的双键和单键是相互交替排列的,称共轭分子;如果双键被两个以上单键所隔开,则称非共轭分子;如果共轭烯烃分子的碳链首尾相连接,则生成环状共轭多烯烃。例如,下列分子为共轭分子:

非共轭分子中的每个双键各自独立地表现它们的化学性能,一般可以用双键的性质来推断它们的性能;共轭分子中含有一个共轭体系,它们的物理和化学性质与非共轭烯烃不同,不能简单地把共轭双键看作是两个各行其是的双键的加和,而是形成一个新体系,表现出它特有的性能。最简单的共轭分子为1,3-丁二烯。

物理性质

(1)吸收光谱:非共轭分子的最大吸收波长一般在200纳米以下;共轭分子的吸收则向长波方向移动,如1,3-丁二烯的最大吸收波长为217纳米。随着共轭双键数目的增加,吸收波长向长波方向移动,其吸收强度和谱线也随之增加。

(2)折射率:所有共轭双烯的分子折射的增量都比隔离的双烯高。共轭分子中的电子体系很容易极化。

(3)键长:1,3-丁二烯中 C2-C3之间的单键长是1.483埃,C1匉C2、C3匉C4之间的双键长是1.337埃。乙烯中双键的键长是1.34埃,乙烷中单键的键长是1.53埃。因此,1,3-丁二烯中C2-C3之间的单键具有某些“双”键的性质。

(4)氢化热:一个碳-碳双键氢化时,一般放出30.3千卡/摩尔热量。但1,3-丁二烯氢化时,两个双键放出的热量只有57.1千卡/摩尔。这说明它比非共轭的分子含有较低能量,即共轭分子要比非共轭分子稳定。

化学性质

非共轭双烯,如1,4-戊二烯与一些亲电加成试剂如溴、氯化氢等加成时,先与一个双键起加成反应,再与另一个双键起加成反应。在同样条件下,用1,3-丁二烯与溴化氢、氯化氢加成时,有两种加成方式:一种是加在相邻两个碳原子上,称1,2加成反应;另一种是加在共轭分子两端的碳原子上,称1,4加成反应。1,4加成是共轭体系作为整体参加反应,又称共轭加成。这些加成反应是共轭分子本身的结构本质所决定的。

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