ผลการคอนจูเกตของพันธะคู่ (the effect of conjugation)
 
            การคอนจูเกต (conjugation) หมายถึง การเรียงสลับระหว่างพันธะคู่กับพันธะเดี่ยว
ทำให้อิเล็กตรอนในออร์บิทัลสามารถครองตำแหน่งพื้นที่ในพันธะ (delocalized)
ได้มากขึ้น ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่หรือเกิดการเปลี่ยนสภาวะได้ง่ายขึ้น เมื่อจำนวนพันธะคู่
ที่คอนจูเกตกันเพิ่มขึ้น จะทำให้โมเลกุลดูดกลืนรังสีที่ความยาวคลื่นยาวขึ้น เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า red shift เนื่องจากระดับพลังงานสภาวะของอิเล็กตรอนเข้าใกล้กันมากขึ้น เป็นผลให้พลังงานที่ใช้ในการเปลี่ยนสภาวะของอิเล็กตรอนจาก bonding orbital ไปยัง antibonding orbital มีค่าลดลง และความเข้มข้นของการดูดกลืนรังสีจะเพิ่มขึ้นด้วย
 
 
รูปที่ 3.8 อัลตราไวโอเลตของ polyenes, แสดง red shift เนื่องจากอิทธิพลของคอนจูเกชัน
 
            ผลของการคอนจูเกตจะทำให้เกิดการดูดกลืนที่ความยาวคลื่นสูงขึ้น
ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้โดยใช้แผนภาพโมเลกุลาร์ออร์บิทัล
(molecular orbital: M.O.) โดยยกตัวอย่าง 1,3-butadiene ต่อไปนี้   
 
 
รูปที่ 3.9 molecular orbital ของ 1,3-butadiene
 
          เอทิลีนมีพันธะ C=C อยู่อย่างโดดเดี่ยว การเกิด -* ต้องใช้ความยาวคลื่น
165 nm เนื่องจากออร์บิทัลทั้งสองอยู่ห่างกันมาก ต้องใช้พลังงานในการเปลี่ยน
สภาวะสูง แต่ใน 1,3-butadiene มีการคอนจูเกตของพันธะคู่สองพันธะ ทำให้มี
ออร์บิทัลสองออร์บิทัล และ * อีกสองออร์บิทัล โดยทั้งสี่ออร์บิทัลมีการเหลื่อม
ซ้อนกันทำให้ระยะห่างระหว่าง -* ใกล้กันมากขึ้น ใช้พลังงานในการเปลี่ยนสภาวะ
น้อยลง ดังนั้น 1,3-butadiene จึงมีการดูดกลืนที่ความยาวคลื่นยาวกว่า คือที่
217 nm

         จากตารางจะเห็นว่าถ้าคอนจูเกตเพิ่มขึ้น max จะมากขึ้น และ สูงขึ้นด้วย
 
 
           ถ้าพันธะคู่มีการคอนจูเกตกันมากๆ จะทำให้สารประกอบมีการดูดกลืนที่
ความยาวคลื่นยาวขึ้น จนกระทั่งมีการดูดกลืนที่ช่วงแสงที่มองเห็นได้ จึงทำให้สารประกอบ
ปรากฎเป็นสีต่างๆ
 
           แครอทและมะเขือเทศมีสารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) ที่อยู่ในกลุ่ม
สารที่เรียกว่าแคโรทีน (carotene) ซึ่งเป็นสารที่สามารถช่วยชะลอริ้วรอยและลด
ความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งได้ โดยในแครอทจะมีรงควัตถุหรือสารสีที่ชื่อว่า
แคโรทีนอยด์ (carotenoid) ส่วนในมะเขือเทศมีสารสีชื่อไลโคปีน (lycopene)
          ในโครงสร้างแคโรทีนอยด์จะประกอบด้วยพันธะคู่คอนจูเกตกัน 9 คู่
สำหรับโครงสร้างไลโคปีนมีคอนจูเกตมากถึง 11 คู่ ดังนั้นสารทั้งคู่จึงสามารถดูดกลืน
แสงในช่วงวิสิเบิลได้ และมองเห็นเป็นสีส้มและสีแดงตามลำดับ
 
 
 

รูปที่ 3.10 สารประกอบอินทรีย์ในธรรมชาติที่มี
conjugated   -electron ทำให้มองเห็นสีได้

 
โครงสร้าง (conformation)
 
             จากบทที่สอง เราทราบว่าค่า molar absorptivity เป็นค่าเฉพาะของสาร
ดังนั้นสารชนิดเดียวกันก็น่าที่จะมีสเปกตรัมเหมือนกันทุกประการ แต่จากสเปกตรัม
ในรูปด้านล่างเป็นสเปกตรัมของบีตาแคโรทีน (beta-carotene) 2 โครงสร้างที่มีจำนวนและชนิดพันธะเหมือนกัน แต่มีการจัดวางตัวในโครงสร้างต่างกันที่ตำแหน่งคาร์บอนตัวที่ 15  พบว่าสเปกตรัมของบีตาแคโรทีนทั้ง 2 โครงสร้างที่เป็นไอโซเมอร์ (isomer) กันนี้มีหน้าตาต่างกัน
 

 
รูปที่ 3.11 สเปกตรัมของบีตาแคโรทีนที่เป็นไอโซเมอร์ (isomer) กัน
 
            15-cis-beta-carotene จะมีสเปกตรัมพีคที่ชัดเจนที่ 336 nm และ 448 nm
ส่วน all-trans-beta-carotene จะมีสเปกตรัมพีคที่ชัดเจนที่ตำแหน่งเดียวคือ 450   nm อะไรเป็นสาเหตุให้สารเดียวกันมีสเปกตรัมต่างกันได้?
 

            โครงสร้าง (conformation) รูปร่างเชิง 3 มิติของโมเลกุลมีอิทธิพล
ต่อการดูดกลืน ถึงแม้จะเป็นสารชนิดเดียวกัน แต่ถ้ามีการจัดเรียงตัวแตกต่างกัน
ความสามารถในการดูดกลืนที่ความยาวคลื่นต่างๆ หรือค่า ก็จะแตกต่างกันออกไป 
เนื่องจากโครงสร้างของสารมีผลต่อความยากง่ายในการเปลี่ยนระดับพลังงานของ
อิเล็กตรอน ยกตัวอย่าง โพลิอีน (polyene) เช่น 1,3-butadiene มีการเปลี่ยนแปลง
-*  2 แบบคือ 2-3* และ 2 -4* ดังรูป      แต่โครงสร้างแบบ s-trans นั้น การเปลี่ยนแปลง 2-4* ซึ่งเกิดที่ 175 nm เป็นการเปลี่ยนสภาวะแบบต้องห้าม นั่นคืออิเล็กตรอนในโครงสร้างแบบ s-trans จะกระโดดจาก 2 ออร์บิทัล ไปยัง 4* ออร์บิทัลไม่ได้ แต่จะเกิดขึ้นได้ในโครงสร้างแบบ s-cis
 
                
 
รูปที่ 3.12 การเปลี่ยนสภาวะ  -* ใน  s-trans  และ s-cis
ของ 1,3-butadiene
 

             เช่นเดียวกัน  ดังนั้นสเปกตรัมของบีตาแคโรทีนแบบ cis จึงมีสเปกตรัม 2 พีคที่ชัดเจนในบริเวณที่ 336 nm และ 448 nm ส่วนแบบ trans ีเพียงพีคเดียวชัดเจนในบริเวณที่ 450 nm
 
            โครงสร้างของสารเป็นตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่า สารที่มีสีเดียวกัน
ซึ่งอาจเป็นสารชนิดเดียวกันแต่โครงสร้างต่างกันหรือเป็นสารคนละชนิดก็ตาม
ไม่จำเป็นต้องมีค่า molar absorptivity () ที่ความยาวคลื่นเดียวกันเท่ากันเสมอไป
เพราะถึงแม้สารจะดูดกลืนช่วงแสงสีเดียวกัน แต่อย่าลืมว่า โครงสร้างของสารที่แตก
ต่างกันแม้เพียงนิดเดียว มีผลทำให้ความยากง่ายหรือโอกาสในการกระโดดของ
อิเล็กตรอนแตกต่างกัน ส่งผลให้ความสามารถในการดูดกลืนแสงแตกต่างกันด้วย