构象异构

✍ dations ◷ 2025-08-08 06:34:00 #构象异构
构象异构(英语:Conformational isomerism,又译结构异构或构形异构,指由于原子环绕于化学键四周,而导致结构式相同,却具有化学构象或构象异构体之差异的分子现象。有三种效应,会使某些构象异构物较为稳定:不同的构象异构物,会因为键结位置的旋转而互相变换,且不会破坏化学键。以丁烷为例,其纽曼式投影(右图)可显示出主干(C-C键)周围各键结上之分子(C2及C3)之间的夹角变化。旋转异构物指构象异构物的各形式,旋转能障(rotation barrier)则为相互变换所需的活化能。各种构象异构物存在的比例,是依照波兹曼分布决定:上式中,i与j为最高能量及最低能量;g为特定能量可产生的构象异构物数量;N为特定构象异构物的所占分子数量。有两种重要的构象同分异构物型态:其他构象同分异构物的例子还有分子的折叠(folding)现象,会使某些形状较稳定,并具有某些功能。此外还有旋转对映异构物(atropisomer)等。碳碳单键的旋转并不是自由的,受周围原子大小的影响。产生了有能量高低区分的不同的空间取向方式,称为构象异构体(rotamer)。能量最小的构象就是分子容易保持的构象。乙烷的两个构象如下图所示。立体效应的解释是:左边的重叠式因为氢原子相互离得近,所以原子间相互排斥导致能量比较高;右边的交叉式则相反,所以能量最低,是最稳定的构象。两个构象异构体相差3.0 kcal/mol的能量。环己烷的构象分析实际上是乙烷构象分析在复杂分子体系延伸和推广的结果。Barton提出了著名的环己烷椅式构象和船式构象的思想。环己烷有两种基本构象, 一个是比较稳定的椅式构象, 一个是较不稳定的船式。由下图的纽曼投影可以很清楚地看到船式构象的拥挤,不难理解为什么椅式构象是最稳定的构象。与乙烷不同,环己烷是环状分子。环的存在限制了构象的自由旋转,于是椅式构象环上的氢原子很明显地分成了两组。一组是与环平面垂直的竖直键(上图红色氢原子),即a键(axial), 一组是与环平面平行的平伏键(上图蓝色色氢原子),即e键(equitorial)。这在从纽曼投影式上很容易看出来。由于竖直键上的氢原子离较大的亚甲基,即CH2较近,它们受到的空间拥挤比平伏键氢原子要大,所以它们所含的能量也较高。

相关

  • 2s2 2p22, 4第一:1086.5 kJ·mol−1 第二:2352.6 kJ·mol−1 第三:4620.5 kJ·mol−1 (钻石六方主条目:碳的同位素碳(Carbon,拉丁文意为煤炭)是一种化学元素,符号为C,原子序数为6,
  • 麻醉剂麻醉药(英语:anesthetic、或anaesthetic)是一种麻醉学所用的麻醉药品,可暂时、可逆性的使人丧失知觉。麻醉药分为两大类:全身麻醉药导致可逆的意识丧失;局部麻醉药导致身体的有限
  • 消化消化作用是指将食物(大分子)分解成足够小的水溶性分子(小分子),可以溶解在血浆,让身体能够吸收利用的过程。有些生物体会透过小肠吸收小分子,带到血液系统中。消化作用是生物异
  • 工业与组织心理学异常心理学 行为遗传学 生物心理学 心理药物学 认知心理学 比较心理学 跨文化心理学 文化心理学 差异心理学(英语:Differential psychology) 发展心理学 演化心理学 实验心理学
  • 半透膜半透膜semi-permeable membrane,并不是选透膜selectively permeable membrane,半透膜根据分子/离子的物理特性,例如大小size,电荷charge决定是否可以通过。而物质通过渗透,被动转运
  • 科恩症候群科恩综合症是一种遗传病,其会导致婴幼儿时生长迟滞与低肌张力、青少年后中广型肥胖、重度到极重度智能障碍。其在阿米甚人的发生率约为1/15000,而其它地方则未明。遗传方面,其
  • 羊膜穿刺术羊膜穿刺术、羊膜腔穿刺术或羊水测试是一种医学上的产前诊断,诊断的样本是取自于发育中的胎儿周围的羊水。这项诊断主要是针对胎儿的唐氏症、镰刀型红血球疾病(sickle-cell d
  • 蒸气压第一:577.5 kJ·mol−1 第二:1816.7 kJ·mol−1 第三:2744.8 kJ·mol−1 (主条目:铝的同位素铝(Aluminum)是化学元素,属于硼族元素,化学符号是Al,原子序数是13,相对密度是2.7
  • 质数N ⊆ Z ⊆ Q ⊆ R ⊆
  • L01A·B·C·D·G·H·QI·J·L·M·N·P·R·S·VATC代码L01(Antineoplastic agents)是解剖学治疗学及化学分类系统的一个药物分组,这是由世界卫生组织药物统计方法整合中心(The W