构象

✍ dations ◷ 2025-06-05 10:41:33 #构象
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

  • 院内感染医疗照顾相关感染(英语:health care–associated infection(HAI or HCAI)),旧称院内感染(nosocomial infection)、医院感染或医院获得性感染(hospital-acquired infection(HAI))是指在医
  • 人畜共通传染病人畜共通病(英语:zoonoses)指任何可以经由动物传染给人或由人传染给动物的传染病。它们透过人畜之间直接传播,或是借由病媒传播(例如蚊子),将病原体带入另外一个生物体上,而这些病原
  • 脱臼脱臼是指骨头末端因跌倒或骨头受撞击等外力影响而脱离关节的位置,常发生在臀部、肩膀(肩脱臼)、肘部、指头和膝盖(膝关节脱位)。意外脱臼时须将患处以夹板或吊带等物固定,不可贸然
  • 医学伦理学医学伦理学(英语:medical ethics)是在人类以预防、医疗卫生行为、医学研究以及卫生事业管理等有关的道德现象的基础上,确立伦理学依据及其概念体系,概括出基本的伦理原则或准则、
  • 厚壁菌门见内文厚壁菌门(学名:Firmicutes)是一大类细菌,多数为革兰氏阳性,有细胞壁的结构。少数,如柔膜菌纲(Mollicutes)(如支原体),缺乏细胞壁而不能被革兰氏方法染色,但也和其余的革兰氏阳性菌
  • 放射性放射性或辐射性是指某元素的放射性同位素从不稳定的原子核自发地放出射线(如α射线、β射线、γ射线等)而衰变形成另一种同位素(衰变产物),这种现象称为放射性。衰变时放出的能量
  • 外毒素外毒素(英语:Exotoxin)是细菌分泌到菌体外的毒性物质,能损坏宿主细胞或引起宿主细胞代谢紊乱,其毒性甚强,可造成重大损害。医学导航:毒理学毒理学 / 毒素中毒和毒性解毒剂
  • NAGN-乙酰葡糖胺(GlcNAc;NAG)是葡糖胺的N-乙酰衍生物,分子式C8H15NO6。NAG与NAM为组成细菌细胞壁的单体,与葡糖醛酸为透明质酸的单体。NAG也是甲壳素的聚合单体。细菌疾病 · 科莱
  • 抗体抗体(antibody),又称免疫球蛋白(immunoglobulin,简称Ig),是一种主要由浆细胞分泌,被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等病原体的大型Y形蛋白质,仅被发现存在于脊椎动物的
  • 核溶解核溶解(英语:Karyolysis)是因去氧核糖核酸酶活性导致垂死细胞染色质物质的完全溶解。核溶解后细胞被伊红均匀的染色。经常在核破裂之后发生。主要是坏死的结果。细胞凋亡时核破