Skirtumas tarp pakopinės ir užtemtos struktūros

Pagrindinis skirtumas - pakopinė ir užtemdyta konformacija
 

Du terminai - pakopinė ir užtemusi konformacija (dvi pagrindinės Newmanno projekcijų šakos) yra naudojami organinėje chemijoje paaiškinti atomų išsidėstymą kai kuriose organinėse molekulėse. Kalbant apie stabilumą, pakopinė formacija yra stabilesnė nei užtemimas. Pakartotinis patvirtinimas yra palankesnis, nes jo konformacinė energija yra minimali. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp pakopinės ir užtemtos konformacijos.

Kas yra pakopinė konformacija?

Pakopinė konformacija yra į etaną panašios molekulės (CH₃-CH₃= abcX-Ydef), kur pakaitai a, b ir c yra prijungti didžiausiu atstumu nuo d, e ir f. Šiuo atveju sukimo kampas yra 60 °, o konformacijos energija yra mažiausia. Pagrindinis šio patvirtinimo reikalavimas yra atvira grandinė, viena cheminė jungtis, skirta sujungti du sp³hibridisedatoms. Kai kurios molekulės, tokios kaip n-butanas gali turėti specialias pakopinių patvirtinimų versijas: gaučas ir anti.

Kas yra užtemta konformacija?

Užtemdyta formacija gali egzistuoti bet kurioje atviroje grandinėje, kai viena jungtis jungia du sp³hibridizuoti atomai. Šiuo atveju du pakaitai (tarkime -X ir -Y) ant gretimų atomų (tarkime A ir B) yra arčiausiai. Kitaip tariant, sukimosi kampas X-A-B-Y molekulėje yra 0 °. Dėl patvirtinimo kliūčių šis patvirtinimas turi maksimalią konformacijos energiją.

Kuo skiriasi pakopinė ir užtemusi konformacija?

Struktūra:

Pakopinis patvirtinimas: Laipsniškas patvirtinimas geriausiai suprantamas naudojant etano molekulę. Kai pažvelgiame iš šono, jo pakopinį patvirtinimą galima iliustruoti taip. 

Užtemdyta struktūra: Etano molekulė gali būti laikoma vienu iš paprasčiausių pavyzdžių, norint suprasti užtemusią struktūrą. Kai pažvelgsime iš šono, užtemusią etano molekulės konformaciją galima pamatyti taip:. 

Stabilumas:

Pakopinis patvirtinimas: Laipsniškas patvirtinimas gali būti laikomas palankiausia konformacija, nes dėl to sumažėjo įtampa molekulėje. Kadangi molekulės priedai yra tolygiau išdėstyti ir tai sumažina atstumą tarp priekinių anglies priedų ir galinių anglies priedų. Be to, pakitusi konformacija stabilizuojama hiperkonjugacijos būdu.

Užtemdyta struktūra: Užtemusi konformacija yra mažiau palanki, nes ji gali turėti daugiau sąveikų tarp priekinių ir užpakalinių pakaitalų; tai sukuria daugiau įtampos. Kampai tarp priekinio ir užpakalinio pakaitalų gali būti bet kokie.

Potencinė energija:

Potencialios energijos kitimo grafikas, priklausomai nuo diaridžio kampo (dvisrūvio kampo tarp dviejų vandenilių ant skirtingų anglies atomų) rodo energijos skirtumą tarp pakopinio patvirtinimo ir užtemimo patvirtinimo..

Pakopinis patvirtinimas:

Aukščiau pateiktas brėžinys parodo, kad pakopinė konformacija turi mažiausią potencialią energiją. Tai reiškia, kad tai yra stabiliausia forma ir ji gali būti pati palankiausia forma, palyginti su kitais patvirtinimais.

Užtemdyta struktūra:

Pagal aukščiau pateiktą grafiką užtemęs patvirtinimas turi didžiausią potencialią energiją. Tai reiškia, kad užtemusi konformacija yra pereinamoji būsena ir tokios formos ji niekada negali egzistuoti.

Apibrėžimai:

Konformacijos:

Konformacijos yra skirtingos molekulės pozicijos, išlaikant atomus ir ryšius apie molekulė. Šiuo atveju vienintelis kitimas yra kampai, kuriais tam tikros molekulės dalys yra sulenktos arba susuktos.

Sukimo kampas (dviašmenis kampas):

Tai nurodo kampą tarp plokštumų per du trijų atomų rinkinius, turinčius du bendrus atomus. Kitaip tariant, tai yra kampas tarp dviejų susikertančių plokštumų.

Nuoroda:

„Užtemta formacija“ (Vikipedija) iš čia „Pakopinė konformacija“ (Vikipedija) iš čia „Alkanų konformacijos: rotacija apie anglies ir anglies junginius“ („Kshitij Education India“) iš čia „Aukštesniųjų alkanų konfigūracijos“ („SparkNotes“) iš čia „Konkaaninė alkanų analizė“ (įvadas į organinę chemiją) iš čia

Vaizdo mandagumas: 

„Newmano projekcinis etanas“ Autorius Aglarechas de.wikipedia; Leyo - Savo darbas (viešasis domenas) per „Commons Wikimedia“