konformatsioone

Konformatsioonid (või konformatsioonilised isomereid) tähistavad molekuli erinevaid ruumilisi korraldusi, mis tekivad peamiselt vabalt pöörlevate sigma-sidemete ümber. Kuna sidemed ei lõhu, on konformatsioonid ajas vahetuvad ning neid nimetatakse sageli konformatsioonideks või konformersiteks. Neid iseloomustab erinev energiallikus ja ruumiline paigutus, kuid need on võrreldes configuratsiooniliste isomeeridega seotud muutustega jätkuvalt üks ja sama molekul.

Konformsioonide energiamaastik tekib kui pöörlemine sideme ümber tekitab erinevad energiad, mis sõltuvad stericsest (ruumilisest hargnemisest) ja elektronide jaotusest. Madalaima energiaga konformatsioonid on tavaliselt kõige stabiilsemad, kõrgema energiaga formaadid aga vähem levinud ja ajas vähem levinud. Atomite ja asendajate suurus ning suurenenud steriline põrk võivad energiaerinevusi suurendada või vähendada. Tavaliselt on konformatsioonid ajas dünaamilised ning molekul võib kiiresti ümber paigutuda, kui energiapartii on madal; mõnede ühendite puhul võib temperatuuride muutmine vahetumist aeglustada või peatada.

Näited on n-butaani ja tsükliliste ühendite korral. N-butaani puhul on anti-konformatsioon madalaima energiaga, gauche-konformatsioonid on kõrgema energiaga. Tsükliliste ühendite puhul ringiflipid ning substituentide paigutus põhjustavad erinevaid konformaalseid vorme, mida sageli kirjeldatakse chair ja boat tüüpi konformatsioonidena. Konformatsioonid mõjutavad sageli reaktiivsust, sidemete pikkusi, omadusi ja molekuli interaktsioone bioloogilistes ja materjalsetes süsteemides.

Uurimine toimub peamiselt järelduste põhjal NMR-spektroskoopiast ja VT-NMR-ist (muutuva temperatuuri mõju konformsioonide vahetusele), samuti teoreetilistest arvutusest ja röntgendifraktsioonist. Konformatsioonide mõistmine aitab mõista molekulide käitumist reaalses keskkonnas ja nende funktsionaalset rolli.