Pagrindinis skirtumas – laipsniškas ir užtemdytas konformacija
Dvi terminai, laipsniška ir užtemdyta konformacija (dvi pagrindinės Newmanno projekcijų atšakos) yra vartojami organinėje chemijoje, siekiant paaiškinti atomų išsidėstymą kai kuriose organinėse molekulėse. Kalbant apie stabilumą, laipsniška konformacija yra stabilesnė nei užtemdyta forma. Laipsniško patvirtinimo susidarymas yra palankesnis, nes jo konformacinė energija yra minimali. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp laipsniško ir užtemdytos konformacijos.
Kas yra laipsniška struktūra?
Laipsninė konformacija yra į etaną panašios molekulės cheminė konformacija (CH3-CH3=abcX–Ydef), kurioje pakaitai a, b ir c yra prijungti didžiausiu atstumu nuo d, e ir f. Šiuo atveju sukimo kampas yra 60°, o konformacinė energija yra minimali. Pagrindinis reikalavimas šiam patvirtinimui yra atviros grandinės viena cheminė jungtis, jungianti du sp3hibridizuotus atomus. Kai kurios molekulės, pvz., n-butanas, gali turėti specialias pakopinių patvirtinimų versijas: gauche ir anti.
Kas yra užtemdyta konformacija?
Užtemta konformacija gali egzistuoti bet kurioje atviroje grandinėje, kai viena jungtis jungia du sp3hibridizuotus atomus. Šiuo atveju du pakaitai (tarkime -X ir -Y) gretimuose atomuose (tarkime A ir B) yra arčiausiai. Kitaip tariant, sukimo kampas X-A-B-Y molekulėje yra 0°. Šis patvirtinimas turi didžiausią konformacinę energiją dėl sterinių kliūčių.
Kuo skiriasi pakopinė ir užtemdyta forma?
Struktūra:
Paskirstytas patvirtinimas: laipsnišką patvirtinimą geriausiai galima suprasti naudojant etano molekulę. Kai pažvelgsime iš šono, jo laipsnišką patvirtinimą galima iliustruoti taip.
Užtemta konformacija: Etano molekulė gali būti laikoma vienu iš paprasčiausių pavyzdžių, norint suprasti užtemusią konformaciją. Kai pažvelgsime iš šono, užtemdytą etano molekulės konformaciją galima pamatyti taip.
Stabilumas:
Laipsniškas patvirtinimas: Laipsniškas patvirtinimas gali būti laikomas palankiausia konformacija, nes sumažino molekulės įtampą. Kadangi priedai molekulėje yra tolygiau išdėstyti ir tai sumažina atstūmimą tarp priekinių anglies priedų ir galinių anglies priedų. Be to, laipsnišką konformaciją stabilizuoja hiperkonjugacija.
Užtemta konformacija: užtemdyta konformacija yra mažiau palanki, nes ji gali turėti daugiau sąveikos tarp priekinių ir galinių pakaitų; tai sukuria didesnę įtampą. Kampai tarp priekinio ir galinio pakaitų gali būti bet kokie.
Potenciali energija:
Potencialios energijos kitimo, kaip dvisienio kampo funkcijos (dvikampis kampas tarp dviejų vandenilio, esančio skirtingose anglies atomuose), rodomas energijos skirtumas tarp laipsniško patvirtinimo ir užtemusio patvirtinimo.
Patvirtinimas laipsniškai:
Aukščiau pateikta diagrama rodo, kad laipsniška konformacija turi mažiausią potencialią energiją. Tai reiškia, kad tai yra stabiliausia forma ir ji gali būti pati palankiausia forma, palyginti su kitais patvirtinimais.
Užtemta struktūra:
Pagal aukščiau pateiktą grafiką, užtemdytas patvirtinimas turi didžiausią potencialią energiją. Tai reiškia, kad užtemdyta konformacija yra pereinamoji būsena ir ji niekada negali egzistuoti tokia forma.
Apibrėžimai:
Konformacijos:
Konformacijos yra skirtingos pozicijos, kurias gali užimti molekulė, išlaikydama molekulėje esančius atomus ir ryšius. Šiuo atveju vienintelis variantas yra kampai, kuriais tam tikros molekulės dalys yra sulenktos arba susuktos.
Sukimo kampas (dvikampis kampas):
Jis nurodo kampą tarp plokštumų per du trijų atomų rinkinius, turinčius du bendrus atomus. Kitaip tariant, tai kampas tarp dviejų susikertančių plokštumų.
