π-π跃迁

π-π跃迁π-π transition

碳、氮、氧原子的L壳层，在游离状态分别具有C（2s22p2）、N（2s22p3）、O（2s22p4）这样的基态电子组态，但在甲酞胺中又有C（trtrtrπ）、N（trtrtrπ2）、O（tr2tr2trπ）这样的价电子组态。这里tr是从2s2上升到2s2p并通过sp2杂化所组成的正三角形轨道，π则表示与其垂直的p轨道。而各原子的tr轨道与其相邻原子的tr轨道或氢原子的ls轨道结合，形成电子对键（也称为共价键）。这是由于每一个电子对键的稳定能大约等于从2s2到2s2P的跃迁能。因为参与这种电子对键的tr轨道，对于键轴的旋转不具有角动量，所以被称做σ轨道。另一方面，因为与其垂直的p轨道，对于键轴的旋转具有l的角动量量子数，所以被称做n轨道。再有，O（tr2tr2trπ）的各tr2表示在同一个tr轨道中有一对电子，由于它们与化学键没有直接关系，所以被称为独对电子（lone electron－pair）。通常，属于σ轨道的电子为σ电子（σ－electron），属于Π轨道的电子为π电子（π－electron）。另外把σ电子和独对电子看作原子实的一部分，而且把π电子系统作为问题对待的理论称为π电子近似。π电子系统的能级间发生的跃迁称为π-π跃迁。有机化合物发色的原因可归结为这种跃迁。