Konformaatiolliset

Konformaatiolliset isomeerit ovat saman molekyylin eri avaruudellisia asentoja, jotka eroavat toisistaan ainoastaan kiertojen seurauksena σ-sidoksilla. Rakenteeltaan molemmat molekyylit ovat samoja: samaa atomien järjestystä ja sidoksia. Eron antaa konformaatio, jonka muutos tapahtuu huojuttamalla tai kiertämällä yksinkertaisia sidoksia, joten muutos ei vaadi kemiallista rikkomista tai uusintaa.

Konformaatiolliset isomerit voivat interveroida toisikseen helposti tai olla pitkään pysyviä riippuen molekyylin rakenteesta. Pienissä molekyyleissä kuten alkaaneilla (esimerkiksi n-butaan) konformaatioita muodostuu ja vaeltaa nopeasti; käytännössä voi esiintyä anti- ja gauche -konformaatioita. Eclipsed-tilat ovat toisiaan lähellä energiatasolla, mutta usein korkeamman energian tiloja, jotka harvemmin ovat havaittavissa lämpötilassa. Renkoukset, erityisesti sykloalkanessa kuten cyclohexaan, tarjoavat merkittäviä konformaatioita kuten chair- ja boat-konformaatioita.

Tutkimuksessa konformaatiollisia muutoksia tarkastellaan usein energia-käyrinä ja ts. konformaatioiden energiavaiheita. Näitä konformaatioita voidaan havainnoida ja mitata spektrisesti (esim. NMR) sekä laskennallisesti. Lämpötilan muutos voi muuttaa konformaatioiden populaatioita, mikä vaikuttaa muun muassa fysikaalisiin ominaisuuksiin ja reaktiivisuuteen.

Merkitys. Konformaatiolliset isomeerit vaikuttavat kemiallisen yhdisteen ominaisuuksiin, kuten boiliin pointtiin, tiheyteen ja reaktiivisuuteen. Biokemiallisessa kontekstissa konformaatiorakenteet ovat keskeisiä proteiineissa ja hiilihydraateissa, missä pienet konformaatioerot voivat muuttaa toimintaa. Konformaatiollinen isomeria on siten perusilmiö, jonka ymmärtäminen kattaa sekä perusteet että sovellukset kemiassa.