共轭烯烃的sigma键能否旋转？

在一个共轭烯烃的分子中，共轭碳原子之间的成键时介于单键与双键之间，那么，以顺丁二烯为例（CH2=CH-CH=CH2），C2与C3之间的sigma键能否自由旋转以至于顺丁二烯与反丁二烯能互相转化？

取决于温度

如1,3-丁二烯，形成离域大∏(4,4)键，可以通过分子轨道理论计算各键的键级
C2-C3的键级大概在1.2x左右（具体数值忘了），带有一定的双键属性
然后可以计算其键能，减去C-C单键键能，就是0.2x级双键的键能
这样，在顺/反之间就存在一个翻转能垒ΔE，但是不是很高

在低温时，分子热运动的整体热动能（约在3RT量级，其中分子整体平移动能1.5RT、整体转动动能1.5RT，不包括分子内原子间的相对运动动能）
不足以克服C2-C3键的翻转能垒ΔE，因此存在顺/反异构体，可以分离得到

随着温度升高，分子间的热运动越来越剧烈，碰撞时的热动能传递给分子
足够可以克服C2-C3键之间的翻转能垒，因此两种异构体达到平衡，无法分离

针对每一个能垒ΔE，存在一个特征解冻温度T=ΔE/3R
高于此温度，该自由度（如C-C单键旋转）解冻；低于此温度，该自由度冻结。

1,3-丁二烯中，C2-C3键的解冻温度低于室温，因此在室温时可以自由旋转
即使是C1=C2双键，也存在旋转解冻温度，但一般来说很高（近千度）
高于此温度，阻碍自由旋转的π键也断裂，C=C双键中变成C-C单键

而且C=C双键的键能接近C-C单键的键能，表明π键键能仅略低于σ键键能
当温度高到使得π键断裂时，σ键也接近断裂，有机分子接近分解

形成共轭∏键后，∏电子是离域的，四个碳原子形成大∏键，使C2与C3之间的sigma键不能自由旋转。