conformaciones

Conformaciones, en química y ciencias afines, son las distintas disposiciones espaciales que puede adoptar una molécula debido a la rotación alrededor de enlaces simples y a otros movimientos flexibles. Cada conformación representa un estado de energía diferente y la interconversión entre ellas depende de barreras energéticas asociadas a cambios en los ángulos diecálidos (ángulos diedros) y a interacciones estéricas o electrónicos.

La generación de conformaciones se debe principalmente a la rotación sobre enlaces sigma (C–C, C–N, etc.). En hidrocarburos simples, como el etano, la conformación más estable es la staggered (desplazada) y la menos estable la eclipsada; la diferencia de energía entre ellas es del orden de ~12 kJ/mol. En moléculas sustituidas, las interacciones entre grupos pueden favorecer ciertas conformaciones sobre otras, generando una distribución conformacional dependiente de la temperatura.

En sistemas cíclicos, la geometría restringida determina conjuntos de conformaciones posibles. Por ejemplo, en el ciclohexano la forma más estable es la silla; la interconversión entre sillas y otras conformaciones (barco, twist) se produce por mecanismos de giro de la silla y puede ocurrir a velocidades diferentes según sustituyentes y temperatura.

El análisis conformacional combina métodos experimentales y teóricos. Experimentalmente, la RMN de temperatura variable y la espectroscopía permiten observar interconversión y estimar barreras energéticas y poblaciones relativas. Computacionalmente, se emplean enfoques de mecánica molecular y de química cuántica para mapear la superficie de energía y calcular distribuciones de Boltzmann.

Las conformaciones influyen en reactividad, estabilidad y propiedades físicas de moléculas. En biología, las conformaciones de proteínas y ácidos nucleicos determinan su función; en farmacología, la conformación de ligandos afecta afinidad y especificidad.