Konformatsioonide

Konformatsioonide mõiste viitab sama molekuli erinevatele ruumilistele paigutustele, mis tekivad ühe või mitme σ-sidemete ümber toimunud pöörlemise tõttu. Need paigutused on sama aatomite ja sama sidemestruktuuriga molekuli erinevad vormid, mis erinevad peamiselt torsiooninurkade väärtustest. Konformatsioonid ei ole configurational isomereid, sest nende interconversioniks ei ole vaja sidemeid katkestada.

Interkonverteerumine konformatsioonide vahel toimub termilise energia mõjul ning võib toimuda kiiresti või aeglaselt, sõltuvalt energiahinnast. Kõige tuntumad näited on alkaned, kus pöörlemine C–C sidemete ümber tekitab eclipsed ja staggered konformaatorid; tavaliselt on stabiilsemad staggered-konformatsioonid. Butaani puhul see avaldub anti- ja gauche-konformatsioonidena, mille energiaerinevused määravad molekuli ruumilise kuju ning mõju on reaktiivsusele ja lõhustumisele.

Tsükliliste ühendite konformatsioonid sisaldavad ringide ümberkujundusi, näiteks tsüklokaanid ja naasud. Cyclohexane puhul on kõige stabiilsem konformatsioon sirpkõver (chair), millel axiaalsed ja ekwatoriaalset asendajad võivad ringi ümberkujundamisel vahetuda (ring flip). Asendi eelistused mõjutavad molekuli füüsikalisi omadusi ning reaktiivsust.

Õppe- ja uuringumeetodid konformatsioonide avastamiseks hõlmavad NMR-spektroskoopiat (sh vahelduvtemperatuur), mis võimaldab näha erinevaid konformeerivaid olekuid, ning arvutuslikke meetodeid, nagu molekulaarne mehaanika ja DFT, mis ehitavad energiapiirdeid ning kirjeldavad konformatsioonide stabiilsust. Konformatsioonianalüüs on oluline keemias ja bioloogias, kus ruumiline paigutus mõjutab reaktsioonivõimet, sidemete valmisolekut ja aine toimimist.

---