hyperkonjugaatio

Hyperkonjugaatio on kemiallinen ilmiö, joka vaikuttaa molekyylien stabiilisuuteen ja reaktiivisuuteen. Se tapahtuu, kun sigma-sidoksen elektronit, tyypillisesti hiili-vety tai hiili-hiili sidoksesta, ovat vuorovaikutuksessa viereisen tyhjän tai puolitäyden p-orbitaalin tai pi-orbitaalin kanssa. Tämä vuorovaikutus johtaa elektronitiheyden delokalisaatioon, mikä stabiloi systeemiä. Hyperkonjugaatiota esiintyy yleisimmin karbokationeissa, radikaaleissa ja alkeeneissa.

Karbokationien tapauksessa hyperkonjugaatio stabiloi positiivisesti varautunutta hiiliatomia. Mitä enemmän alkyyliryhmiä on kiinnittynyt karbokationikeskukseen, sitä enemmän on käytettävissä C-H sigma-sidoksia, jotka voivat vuorovaikuttaa tyhjän p-orbitaalin kanssa. Tämä selittää, miksi tertiääriset karbokationit ovat stabiilimpia kuin sekundääriset ja primääriset.

Radikaaleissa hyperkonjugaatio stabiloi yksittäistä elektronia. Samoin kuin karbokationeissa, alkyyliryhmien läsnäolo lisää hyperkonjugatiivisia vuorovaikutuksia, tehden radikaalista stabiilimman.

Alkeeneissa hyperkonjugaatiota tapahtuu, kun C-H sidoksen elektronit ovat vuorovaikutuksessa kaksoissidoksen pi-järjestelmän kanssa. Tämä voi vaikuttaa alkeenien reaktiivisuuteen, esimerkiksi additioreaktioissa. Hyperkonjugaatio on tärkeä tekijä monien orgaanisten reaktioiden mekanismien ymmärtämisessä ja se vaikuttaa molekyylien fysikaalisiin ominaisuuksiin, kuten happamuuteen ja emäksisyyteen. Se on eräänlainen sigma-pi vuorovaikutus, joka on analoginen mesomerian kanssa, mutta perustuu sigma-orbitaalien osallistumiseen.