Elektronendelokalisierungseffekt

Der Elektronendelokalisierungseffekt beschreibt das Phänomen, dass Elektronen in bestimmten Molekülen über mehrere Atome verteilt sind statt auf ein einzelnes Atom oder eine einzelne Bindung beschränkt zu bleiben. In der organischen Chemie entsteht dies vor allem durch Konjugation von p-Orbitalen und durch Resonanz- bzw. Molekülorbitalbeschreibungen, etwa in konjugierten oder aromatischen Systemen.

Die Delokalisierung führt zu einer Stabilisierung des Moleküls (Delokalierungsenergie) und zu veränderten Bindungslängen. In zyklischen, konjugierten Systemen folgen die delokalisierten Elektronen der Hückel-Regel und erzeugen ein besonders stabiles π-System, dessen Elektronen in Molekülorbitalen verteilt sind statt in einzelnen Bindungen lokalisiert zu bleiben.

Folgen der Delokalisierung sind veränderte optische Eigenschaften, häufig eine veränderte Lichtabsorption im UV- oder sichtbaren Bereich, sowie veränderte Reaktivität. In Polymeren und Farbstoffen kann die Delokalisierung auch zu elektrischer Leitfähigkeit und chemischer Stabilität beitragen.

Typische Beispiele sind Benzol und andere Aromaten, konjugierte Diene wie Butadien und größere Polyene sowie Allylsysteme. Häufig werden Resonanzstrukturen als Hilfsmodelle verwendet; die tatsächliche Elektronenkonfiguration entspricht der Verteilung in Molekülorbitalen. Der Begriff steht im Zusammenhang mit Konjugation, Aromatizität und Hyperkonjugation.