Polyenyylijärjestelmät

Polyenyylijärjestelmät ovat orgaanisia yhdisteitä, joissa useat hiili–hiili-kaksinkertaiset sidos muodostavat konjugoitua π-järjestelmää. Järjestelmät voivat olla lineaarisia polyenejä tai sulkeutuneita sekä ristiin konjugoituneita kokonaisuuksia. Konjugaatio johtaa elektronien delokalisaatioon π-verkossa ja antaa näille yhdisteille tyypillisiä kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.

Delokalisaatio alentaa HOMO-LUMO-tason eroa, mikä näkyy molekyylien UV–Visible-spektreissä: pidemmät konjugaatio­ketjut absorboivat valoa suurin piirtein pidemmälle näkyvälle alueelle ja ilmentävät väriä. Väri ja absorptio riippuvat ketjun pituudesta, substituenteista sekä sidosgeometrian (cis/trans) vaikutuksesta.

Esimerkkejä ovat lineaariset butadieeni- ja hexatrieeniketjut sekä karotenoideista ja muista luonnon molekyyleistä löytyvät pitkät konjugoituneet järjestelmät. Polyenejä käytetään väriaineina ja pigmentteinä sekä joissakin tapauksissa orgaanisen elektroniikan materiaaleina, kuten konduktiivisina polyeneinä ja niiden johdannaisina.

Polyenejä koskee cis–trans-isomerian herkkyys sekä hapettuminen, erityisesti pidemmillä ketjuilla. Stabiilisuus riippuu rakenteesta ja substituenttien vaikutuksesta. Polyeneihin liittyvä tutkimus on keskeistä sekä bio- että materiaalitieteessä, koska konjugaatio mahdollistaa elektronisen siirron ja valon hallinnan.