Konformáció

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. október 25-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

Molekuláris konformáció (a latin  conformatio  "alak, szerkezet, elrendezés" szóból) - az atomok térbeli elrendezése egy bizonyos konfigurációjú molekulában , egy vagy több szimpla szigma kötés körüli forgás következtében . Egyes esetekben a konformációs átalakulások közé tartoznak a piramis inverziók és a szervetlen és organoelem vegyületek egyéb politop átrendeződései [1] .

A potenciális energiaminimumoknak megfelelő konformációkban lévő sztereoizomereket konformereknek (turn izomereknek ) nevezzük [2] .

Szabad és korlátozott forgatás

Sztereokémiai összefüggésben a szabad forgás egy kémiai kötés körül olyan forgást jelent, amikor a forgási gát olyan alacsony, hogy a kísérlet időkeretében a különböző konformációk nem észlelhetők különböző kémiai fajokként. A csoportok kötés körüli forgásának tilalmát egy elég nagy forgási gát jelenléte miatt ahhoz , hogy a jelenséget a kísérlet időkeretében megfigyelhető legyen, korlátozott rotációnak nevezzük [3] .

A forgási gát a molekulaállapot két szomszédos minimuma közötti potenciális energiagát a forgásszög függvényében [4] . Vagyis ez a C-C kötés körüli forgás energiagátja - az egyik stabil (például gátolt) konformációból a másikba való átlépéshez szükséges energia.

Conformer

A konformáció ( angol  konformáció ) mellett a konformer ( angol  konformer ) vagy a rotációs izomerek kifejezést használják :

  1. (a kémiában) a sztereoizomerek bármely halmaza, amelyet különböző potenciális energiaminimumoknak megfelelő szerkezet jellemez [5]
  2. (biológiában) egy fehérje meghatározott hajtogatott állapota vagy szerkezete [6]

Rotamer

A konformer speciális esete a rotamer ( eng.  rotamer ) – a számos konformer egyike, amely egyetlen kémiai kötés körüli korlátozott forgás eredménye [7] .

Konformációk típusai

A következő típusú konformációk léteznek [9] :

  1. Lépcsőzetes konformáció (vagy transzoidális konformáció  ) - az egyik atom szubsztituensei a vetületen egy másik atom szubsztituensei közé helyezkednek el, osztva a vegyértékszögeket, vagyis a szubsztituensek egymástól a legtávolabb helyezkednek el térben. Ezek a konformációk rendelkeznek a legalacsonyabb energiával.
  2. Az árnyékolt konformáció (vagy cisoid konformáció) ( angolul  eclipsed conformation ) olyan konformáció, amelyben a szubsztituensek egymásra helyezkednek, vagy egymáshoz képest a legközelebbi helyzetben helyezkednek el. Ezek a konformációk rendelkeznek a legmagasabb energiával.
  3. A ferde konformáció (vagy „Gauche” konformáció ) az R3C-C(Y) =X csoportokat (azonos vagy különböző R csoportokkal) tartalmazó szerkezetek esetében olyan  szerkezet, amelyben az elfordulási szög olyan, hogy X az R csoportok egyikével antiperiplanáris . , és a Newman-projekcióban a kettős kötés , C=X felezi az RCR egyik sarkát. Ebben a szerkezetben a CY kötés eltakarja az egyik CR kötést. Az elhomályosított konformációban X szinperiplanáris az egyik R csoporttal [10]
  4. A katasztrofális konformáció (vagy „összeomlás” konformáció ) egy  atomcsoport szerkezetének átalakulása (inverziója) a rács termikus rezgései során, amelyet az atomok közötti kötés megsemmisülése kísér, amikor az inverzió potenciális gátját leküzdjük egy rögzített hőmérsékleti ponton. a rács porlasztási energiája alatti és a fajlagos olvadási hővel egyenlő állandó energiafelhasználással . Egy ilyen átalakulás az „ olvadási tényezőhöz ” kapcsolódik a kristályos test szilárd, kondenzált állapotából a folyékony kondenzált állapotba való átmenet atomi modelljében [11] [12] .

N-tagú ciklusok konformációi

A hattagú gyűrű ciklohexán , van öttagú és nyolctagú is. A ciklohexán kényelmes modellként szolgál hattagú gyűrűk konformációinak tanulmányozásához. A ciklohexán számos lehetséges konformációja közül a szék konformációja lesz a legalacsonyabb energiájú. De vannak mások is:

  1. A szék felépítése  [ 13 ]
  2. Fürdőforma ( angol  boat conformation )
  3. Konformáció "csavar" ( eng.  twist konformáció ) - bármely két szomszédos atom különböző irányban elmozdul a maradék háromra épített síktól
  4. Konformáció "korona" ( eng.  crown conformation )
  5. Konformáció "burok" ( eng.  envelope conformation ) - hat atomból öt ugyanazon a síkon van, a hatodik pedig kimegy belőle ( eng.  tub conformation )

Stabil konformáció

A stabil konformáció oka lehet a diszulfid hidak képződése , különböző töltött csoportok kölcsönhatása, hidrofób kölcsönhatások vagy hidrogénkötések kialakulása révén .

Stabilitásról beszélve egy anyag termodinamikai tulajdonságát (jelen esetben konformációját) értjük, amelyet a Gibbs-energiával kvantitatívan mérünk [14] . Ekkor az A anyag konformációja stabilabb, mint a B izomerje, ha az A → B reakcióra. Így például két reakciónk van:

  1. P → X + Y, majd ezt követi
  2. Q → X + Z után következik

akkor ha , akkor P stabilabb az Y termékhez képest, mint Q a Z-hoz képest.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ konformáció // IUPAC Gold Book (hivatkozás nem érhető el) . Hozzáférés dátuma: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2010. december 21. 
  2. ↑ konformer // IUPAC Gold Book . Letöltve: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2013. augusztus 14..
  3. ↑ szabad forgás (akadályozott forgás, korlátozott forgás) // IUPAC Gold Book . Letöltve: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2011. május 19.
  4. ↑ rotációs akadály // IUPAC Gold Book . Hozzáférés dátuma: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 17.
  5. ↑ IUPAC Gold Book archiválva : 2013. augusztus 14.
  6. ↑ Lásd még: Wikiszótár . Letöltve: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2010. október 25..
  7. ↑ rotamer // IUPAC Gold Book . Letöltve: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2013. augusztus 14..
  8. ↑ Andreev V.D. Az elméleti fizika válogatott problémái. . - Kijev: Outpost-Prim,. — 2012.
  9. ↑ V. P. Dyadchenko "Bevezetés a sztereokémiába" . Hozzáférés dátuma: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2012. január 18.
  10. ↑ felező konformáció (eclipsing conformation) // IUPAC GoldBook . Letöltve: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2010. február 1..
  11. ↑ Andreev V.D. A gyémánt kovalens rácsának összeomlási (összeomlási) konformációs kinematikája olvadás közben. // Journal of Structural Chemistry . - 2001. - 3. sz . - S. 486-495 .
  12. ↑ Andreev V. D. "Olvadási tényező" az interatomi kölcsönhatásokban gyémántrácsban. // Kémiai fizika . - 2002. - No. 8, v.21 . - S. 35-40 .
  13. ↑ szék, csónak, csavar // IUPAC GoldBook . Hozzáférés dátuma: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 11.
  14. ↑ stabil // IUPAC GoldBook . Hozzáférés dátuma: 2010. december 18. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 20.
 Szerkezeti kémia
kémiai kötés
Struktúra megjelenítése
Elektronikus tulajdonságok
Sztereokémia