delokalisaation

Delokalisaation käsite kuvaa elektronien jakautumista useamman atomin tai atomiryhmän yli sidosalueella siten, että ne eivät ole kiinteästi paikallisesti kiinnittyneitä yhteen yksittäiseen sidospariin. Yleensä kyse on pi-elektroneista konjugoituneissa järjestelmissä sekä aromaattisissa yhdisteissä, joissa p-orbitaalien päällekkäisyys mahdollistaa elektronin leviämisen koko molekyylin tai renkaan yli.

Resonanssiteoria selittää delokalisaation ilmiön siinä, että kyseessä on yhdisteen sekoitus useista todellisuudessa mahdollisista rakenteista. Todellinen elektroninen jakauma on siis delokalisoitunutta eikä vastaa vain yhtä staattista rakennetta. Maankuva MO-teoria puolestaan esittää delokalisaation molekyylin elektronipilvenä, jossa pi-elektronit asettuvat useiden molekyylin orbitiaalien välillä ja ulottuvat laajasti.

Delokalisaation vaikutukset ovat moninaisia. Se lisää yhdisteen stabiliteettia — konjugoituneet järjestelmät voivat olla huomattavasti vähemmän reaktiivisia kuin lokalisoidut vastaavat reaktiot. Delokalisaatio vaikuttaa myös yhdisteen väriin ja UV–vis-säteilyyn sekä reaktiivisuuteen, erityisesti elektrofiilisissä tai nukleofiilisissä reaktioissa.

Esimerkkejä ovat bentseeni, jossa pi-elektronit ovat delokalisoituneet koko renkaan yli, sekä allyyliryhmät ja muut konjugoituneet polyenyylijärjestelmät. Delokalisaatio on keskeinen käsite orgaanisessa kemiassa, materiaalitieteissä ja biokemiallisissa prosesseissa, joissa elektronien liikkuvuus ja jakautuminen vaikuttavat ominaisuuksiin.