π-π躍遷

π-π躍遷 π-π transition

碳、氮、氧原子的L殼層，在遊離狀態分別具有C（2s22p2）、N（2s22p3）、O（2s22p4）這樣的基態電子組態，但在甲酞胺中又有C（trtrtrπ）、N（trtrtrπ2）、O（tr2tr2trπ）這樣的價電子組態。這裏tr是從2s2上升到2s2p並通過sp2雜化所組成的正三角形軌道，π則表示與其垂直的p軌道。而各原子的tr軌道與其相鄰原子的tr軌道或氫原子的ls軌道結合，形成電子對鍵（也稱為共價鍵）。這是由於每一個電子對鍵的穩定能大約等於從2s2到2s2P的躍遷能。因為參與這種電子對鍵的tr軌道，對於鍵軸的旋轉不具有角動量，所以被稱做σ軌道。另一方面，因為與其垂直的p軌道，對於鍵軸的旋轉具有l的角動量量子數，所以被稱做n軌道。再有，O（tr2tr2trπ）的各tr2表示在同一個tr軌道中有一對電子，由於它們與化學鍵沒有直接關係，所以被稱為獨對電子（lone electron－pair）。通常，屬於σ軌道的電子為σ電子（σ－electron），屬於Π軌道的電子為π電子（π－electron）。另外把σ電子和獨對電子看作原子實的一部分，而且把π電子系統作為問題對待的理論稱為π電子近似。有機化合物髮色的原因可歸結為這種躍遷。