torsjonsbarrieren

Torsjonsbarrieren refererer til den energibarrieren som må overvinnes for å tillate rotasjon rundt en kjemisk binding, spesielt en enkeltbinding. Denne barrieren eksisterer på grunn av steriske og elektroniske interaksjoner mellom substituentene (atomene eller gruppene som er festet til de to atomene i bindingen). Når molekylet roterer, endres avstanden og orienteringen mellom disse substituentene, noe som fører til variasjoner i den totale energien. Energitoppene langs rotasjonskoordinaten representerer torsjonsbarrierer.

Den mest kjente eksempelet er rotasjonen rundt karbon-karbon enkeltbindingen i et etan-molekyl. Her er det forskjellige konformasjonsstillinger, som eclipsed og staggered. Overgangen mellom disse stillingene krever at molekylet passerer gjennom et energimaximum, som er torsjonsbarrieren. Vanligvis er disse barrierene relativt lave for enkle kjemiske bindinger, noe som gjør at molekyler lett kan rotere og eksistere i ulike konformasjoner ved romtemperatur.

Steriske hindringer, der store substituentgrupper kommer i nærheten av hverandre, bidrar betydelig til torsjonsbarrieren. Elektroniske effekter, som for eksempel hyperkonjugasjon eller frastøtning mellom lone pairs, kan også spille en rolle. Forståelse av torsjonsbarrierer er viktig for å predikere molekylær geometri, reaktivitet og fysiske egenskaper. Større torsjonsbarrierer kan begrense rotasjonsfrihet og føre til at et molekyl foretrekker en bestemt konformasjon.