Конформации молекулы представляют собой различные ее геометрические формы, возникающие в результате вращения вокруг одинарных связей.
Относительно большей внутренней энергией обладают конформации, в которых заместители находятся в наиболее близком положении друг к другу, что связано с действием сил отталкивания, возникающих между электронами σ-связей С-Н при их сближении. Наименьшей энергией обладают конформеры, в которых заместители расположены наиболее далекодруг от друга.
Атомы, образующие С -С связь строго проецируются друг на друга так, что мы видим ближайший к нам атом С и от него располагаем все связи к заместителям .Второй атом С как бы прикрыт кружком, идущие от этого атома связи, изображаются выступающими за кружок. Разность между этими энергиями составляет энергетический барьер вращения или торсионное напряжение.
Конформации открытых цепей. Энергетическая характеристика конформационных состояний: заслоненных, заторможенных, скошенных. Проекционные формулы Ньюмена.
Оперировать бесчисленным множеством конформаций практически невозможно, поэтому принимают во внимание молекулярные структуры, в которых последовательно осуществлен поворот вокруг простой связи на 600 , При полном обороте вокруг центральной связи возникает 6 конформаций. Угол поворота вокруг
σ-связи называют торсионным углом – минимальный торсионный угол равен 600 и из бесчисленного множества конформаций рассматривают только 6.
Происходит в результате вращения связи, но не её разрыва.
Образ. конформации отлич по энергетическому уровню.
Для изображения конформаций используют проекционные формулы Ньюмена. Для их построения выбирается некоторая связь, относительно которой производится свободное вращение. Например, рассмотрим строение, конфигурацию и возможные конформации для этана.
Н3С - СН3
Атомы, образующие С -С связь строго проецируются друг на друга так, что мы видим ближайший к нам атом С и от него располагаем все связи к заместителям. Второй атом С как бы прикрыт кружком, идущие от этого атома связи, изображаются выступающими за кружок. При этом возникают два резко отличающихся типа конформеров.
III
I – заместители одного атома на проекции размещены между заместителями другого, деля валентные углы, т.е. заместители расположены наиболее далеко друг от друга в пространстве . такие конформеры обладают наименьшей энергией и называются заторможенными.
II- конформации, в которых заместители как бы налагаются друг на друга или находятся друг относительно друга в наиболее близком положении обладают самой высокой энергией и называются заслоненными.
У более сложных соединений наряду с торсионным напряжением, действует еще один фактор, затрудняющий свободное вращение - ван-дер-ваальсово напряжение.