过渡态

过渡态是指反应物体系转变成产物体系过程中，经过的能量最高状态（或称活化络合物），在化学中以双剑标（‡）符号表示。过渡态键的状况是：旧键未完全断裂，新键未完全形成。过渡态是不稳定的，不能分离出来。过渡态和反应物的能量差(△E)称为活化能。不同的反应体系有不同的活化能，活化能愈大反应愈困难。

过渡态是基元反应反应坐标中能量最高的一点所对应的分子构型。处于过渡态的分子也称为活化络合物。理论上，活化络合物是极不稳定的，它向反应物和产物转化的概率相等；绝对的不可逆反应中，在过渡态这一时刻，所有的碰撞分子都会转化为产物。根据量子力学理论，活化络合物布居为零，过渡态是能量最高的一点，任何扰动都会导致它的改变，故无法分离出来，也是无法观测到的。过渡态这一概念，对于理解有机反应机理具有很重要的作用。过渡态理论认为，化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞就可以完成的，而是在反应物到生成物的过程中，经过了一个高能量的过渡态。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。过渡态是一种不稳定的反应物原子组合体，不可逆反应中，它可以很快地分解为产物。通常反应中间体的能量与过渡态相差不大，两者很难区分。借助于飞秒红外光谱，目前已经可以观测到接近过渡态时的分子构型结构。Hammond假设进一步阐释了过渡态的性质，认为反应过渡态的结构与反应的吸放热性质有关。在吸热反应中，过渡态的结构与产物更相似；而在放热反应中，则与反应物更相似。当过渡态与中间体的能量相差不大时，两者的构型差别也很小，这对于研究反应机理和设计催化剂具有重要意义。