Fő különbség – lépcsőzetes vs elhomályosított alakzat
A két kifejezést, a lépcsőzetes és az elhomályosított konformációt (a Newmann-projekciók két fő ága) használják a szerves kémiában, hogy megmagyarázzák az atomok elrendezését egyes szerves molekulákban. A stabilitás szempontjából a lépcsőzetes konformáció stabilabb, mint az elhomályosult formáció. A lépcsőzetes megerősítés kialakulása kedvezőbb, mivel konformációs energiája minimális. Ez a legfontosabb különbség a lépcsőzetes és az elhomályosított alakzat között.
Mi az a lépcsőzetes alakzat?
A lépcsőzetes konformáció egy etánszerű molekula kémiai konformációja (CH3-CH3=abcX–Ydef), amelyben az a, b és c szubsztituensek d, e és f-től a legnagyobb távolságra kapcsolódnak. Ebben az esetben a torziós szög 60° és a konformációs energia minimális. Ennek a megerősítésnek a fő követelménye egy nyílt láncú egyszeres kémiai kötés, amely két sp3hibridizált atomot köt össze. Egyes molekulák, például az n-bután, rendelkezhetnek a lépcsőzetes megerősítések speciális változataival: gauche és anti.
Mi az Eclipsed Conformation?
Folyamatozott konformáció létezhet bármely nyitott láncban, ha egyetlen kötés köt össze két sp3hibridizált atomot. Ebben az esetben a szomszédos atomokon (mondjuk A és B) lévő két szubsztituens (mondjuk -X és -Y) van a legközelebb. Más szavakkal, az X–A–B–Y torziós szög 0° a molekulában. Ez a megerősítés rendelkezik a maximális konformációs energiával a sztérikus akadály miatt.
Mi a különbség a lépcsőzetes és az elhomályosított alakzat között?
Struktúra:
Lépcsőzetes megerősítés: A lépcsőzetes megerősítést etánmolekula használatával lehet a legjobban megérteni. Ha oldalról nézzük, annak lépcsőzetes megerősítése a következőképpen szemléltethető.
Fokart konformáció: Az etánmolekula az egyik legegyszerűbb példa a fogyatkozott konformáció megértésére. Ha oldalról nézzük, az etánmolekula elhomályosodott konformációja a következőképpen látható.
Stabilitás:
Lépcsőzetes megerősítés: A lépcsőzetes megerősítés tekinthető a legkedvezőbb konformációnak, mivel csökkentette a molekula törzsét. Mivel a molekulában lévő kötődések egyenletesebben helyezkednek el, és ez csökkenti az elülső szén-csatlakozások és a hátsó szén-csatlakozások közötti taszítást. Ezenkívül a lépcsőzetes konformációt a hiperkonjugáció stabilizálja.
Eclipsed konformáció: Az elhomályosított konformáció kevésbé kedvező, mert több kölcsönhatás lehet az elülső és hátsó szubsztituensek között; ez nagyobb feszültséget okoz. Az elülső és hátsó szubsztituensek közötti szögek bármiek lehetnek.
Potenciális energia:
A potenciális energia változásának grafikonja a diéder szögének függvényében (két hidrogén különböző szénatomjai közötti diéderszög) mutatja a lépcsőzetes megerősítés és az elhomályosított megerősítés közötti energiakülönbséget.
Lépcsőzetes megerősítés:
A fenti diagram azt mutatja, hogy a lépcsőzetes konformáció rendelkezik a minimális potenciális energiával. Ez azt jelenti, hogy ez a legstabilabb forma, és ez lehet a legkedvezőbb forma a többi megerősítéshez képest.
Elhomályosított alakzat:
A fenti grafikon szerint az elhomályosított megerősítés rendelkezik a maximális potenciális energiával. Ez azt jelenti, hogy az elhomályosított konformáció átmeneti állapot, és soha nem létezhet ebben a formában.
Definíciók:
Konformációk:
A konformációk azok a különböző pozíciók, amelyeket egy molekula elfoglalhat, miközben megtartja az atomokat és a kötéseket a molekulán. Ebben az esetben az egyetlen eltérés az a szög, amelyben a molekula bizonyos részei meg vannak hajlítva vagy megcsavarodva.
Torziós szög (diéderszög):
A síkok közötti szögre utal két három atomból álló halmazon keresztül, amelyekben két közös atom van. Más szavakkal, ez a szög két egymást metsző sík között.
