Konformationella

Konformationella är ett adjektiv som används inom kemi för att beskriva isomeri som uppstår genom olika rumsliga arrangemang av en molekyl när enkel- eller sigma-bindningar roteras. Konformationer är olika mellanstadier i en molekyls fria rotation runt sådana bindningar och föreligger utan att kemiska bindningar bryts. Detta skiljer sig från stereoisomerer som uppstår när bindningar eller ringar ger fasta relativa placeringar.

Konformationsanalys fokuserar på hur molekylen kan anta olika vyer i rymden och hur stabila de olika konformationerna är. Ofta undersöker man energiförhållanden mellan konformationer och hur steriska krafter, torsionsvinklar och hyperkonjugation påverkar dem. En konformationsförändring kan ske spontant i lösning vid olika temperaturer, vilket gör att molekylen existerar som en blandning av konformationer.

Exempel på konformationell beteende finns inom organiska föreningar som butan och cykloalkaner. Butan har två vanliga konformationer, anti och gauche, där den mest stabila är den som minimerar sterisk närhet mellan substituenterna. Cyklohexan uppvisar olika sittningar (stolar och båtar) och ringflipar som omvandlar axialt till equatoriskt läge för substituenter; detta påverkar både fysikaliska egenskaper och kemisk reaktivitet. Rotation runt kol-kol-sigma-bindningar i större molekyler skapar kontinuerliga konformationella energilandskap snarare än ett enda bestämt arrangement.

Metoder för att studera konformationer inkluderar NMR-spektroskopi, särskilt dynamisk NMR som avslöjar konformationsflöden, samt röntgendiffraktion och teoretiska beräkningar som DFT eller molekylmekanik som kartlägger energilandskapet och fördelningarna mellan konformationer. Konformationella aspekter är centrala för förståelse av reaktivitet, fysikaliska egenskaper och biologisk aktivitet hos många organiska föreningar.