konformacji

Konformacje (konformacje chemiczne) to różne trójwymiarowe ułożenia atomów w cząsteczce, które można uzyskać poprzez swobodne obroty wokół wiązań pojedynczych. Konformacje różnią się rozmieszczeniem przestrzennym, ale nie zmieniają połączenia chemicznego ani długości wiązań. Przejście między konformacjami zachodzi bez przebudowy chemicznej i zależy od warunków termicznych i środowiskowych; w temperaturze pokojowej wiele cząsteczek ulega szybkim konwersjom konformacyjnym, co prowadzi do obserwowania właściwości będących średnimi wartościami konformacyjnymi.

W najprostszych cząsteczkach, takich jak alkan, konformacje powstają przez obroty wokół wiązań C–C. Na przykład n-butany mają konformacje anti i gauche; różnice energetyczne wynikają z interakcji torsyjnych i efektów sterycznych. Ogólnie niższa energia odpowiada konformacjom o mniejszym obciążeniu sterycznym.

Cykloalkany, zwłaszcza cykloheksan, wykazują konformacje takie jak chair i boat. Chair jest najniższej energii; przemiany między chairami (ring flip) zachodzą z pewnym kosztem energetycznym i wpływają na rozmieszczenie podstawników oraz właściwości cząsteczki. Konformacja decyduje o kątach, długościach wiązań i reaktywności.

Znaczenie konformacji obejmuje właściwości fizykochemiczne, stabilność i interakcje biologiczne cząsteczek. W farmaceutyce konformacyjne preferencje wpływają na powinność wiązania do receptorów i metabolizm. Badania konformacyjne prowadzi się za pomocą NMR dynamicznego, krystalografii rentgenowskiej, IR oraz obliczeń komputerowych (MM, DFT) i przeszukiwania konformatorów.