Конформация алканов
Конформация алканов — это пространственная форма молекулы, которая изменяется при вращении атомных групп вокруг одинарной связи C–C без разрыва этой связи. Разные такие формы называют конформерами.
Как возникают конформации
В химической связи в органических соединениях одинарная связь C–C образована σ-связью. Её цилиндрическая симметрия позволяет одной части молекулы поворачиваться относительно другой. Поэтому алканы не имеют только одной неподвижной пространственной формы: при вращении вокруг связи возникают различные конформации.
Вращение не разрывает связь и обычно происходит быстро. Конформации отличаются главным образом величиной двугранного угла — угла между плоскостями, проходящими через соседние связи. У разных конформаций различается энергия, поэтому одни из них устойчивее других.
Этан: заторможенная и заслонённая формы
Для этана удобно смотреть вдоль связи C–C. В заторможенной конформации связи C–H у одного атома углерода расположены между связями C–H другого атома. Отталкивание электронных облаков минимально, поэтому эта форма более устойчива. В заслонённой конформации связи одного атома находятся прямо за связями другого; отталкивание больше, а энергия выше.
При вращении вокруг связи C–C в этане заторможенная форма сменяется заслонённой, затем снова заторможенной. Состав молекулы и её химическая формула при этом не изменяются.
Конформация не равна конфигурации. Конформации превращаются друг в друга вращением вокруг одинарной связи без разрыва связей. Изменение конфигурации обычно требует разрыва химической связи. У алкенов вращение вокруг двойной связи невозможно свободно, поэтому их пространственное строение рассматривают иначе.
Почему заторможенная конформация этана устойчивее заслонённой?
Главное
- Конформация — пространственная форма молекулы, возникающая при вращении вокруг одинарной σ-связи.
- Заторможенная конформация обычно устойчивее заслонённой из-за меньшего отталкивания электронных облаков.
- Конформации отличаются пространственным расположением атомов, но не составом и порядком их соединения.