1,构形(configuration):有机分子中各个原子特有的固定的空间排列.这种排列不经过共价键的断裂和重新形成是不会改变的.构形的改变往往使分子的光学活性发生变化.。
2,构象(conformation):指一个分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子放置所产生的空间排布.一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成.构象改变不会改变分子的光学活性.。
一般仅有conformation及conformity两词;前者表示“符合”、“一致”、“构造或形态”,而后者主要表示“依照”、“遵照”、“适合”等含义。
构象,物理有机化学的一个重要概念。最简单的构象分析建立在乙烷分子上。最重要的构象分析则是建立在环己烷上的构象分析。
分子中由于共价单键--的旋转所表现出的原子或基团的不同空间--排列。指一组结构--而不是指单个可分离的立体化学形式。构象的改变不涉及共价键的断裂--和重新组成,也无光学活性的变化。
构象指一个分子中,不改变共价---键结构,仅单键周围--的原子放置所产---生的空间排布。一种构象改变为另--一种构象时,---不要求共价键的断裂和重---新形成。构象改变不会改---变分子的光学活性。
在有机化合物分子中,由C—C单键旋转而产生的原子或基团在空间排列的无数特定的形象称为构象,这种由C—C单键旋转而产生的异构体称为旋转异构体或构象异构体。如1,2-二氯乙烷。
当C—C单键旋转时,可以有无数个构象异构体,极限构象有顺叠、顺错、反错和反叠等。在顺叠构象中,两个碳上连接的氯原子和氢原子之间相距最近,产生强排斥作用,内能最高,属该分子最不稳定的构象;在反叠构象中,氯原子和氢原子之间相距最远,相互间排斥力最小,内能最低,是该分子最稳定的构象。顺错构象和反错构象的稳定性介于这两种构象之间,它们的稳定性次序为:反叠>顺错>反错>顺叠。
分子的各种构象异构体并不是平均分布的,在室温下总是以其最稳定的构象为主要的存在形式即为优势构象,如果偏离优势构象就会产生扭转张力。相邻碳原子上较优基团(或原子)之间的角度称扭转角(torsion。
angle,又称两面角)。各种构象异构体之间相互转化,必须克服由扭转张力产生的能,一般在12~20kJ·mol-1之间。在室温下分子碰撞可产生84kJ·mol-1能量,所以,难以在室温下分离这些构象异构体。
有两种重要的构象同分异构物型态:
线性烷烃构象(linear
alkane
conformation),拥有交错式(staggered)、重叠式(eclipsed)与间扭式(gauche)。
环己烷构象(cyclohexane。
conformation),可分椅式(chair)、船式(boat)、扭船式以及半椅式。
其他构象同分异构物的例子还有分子的摺叠(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。
有三种效应,会使某些构象异构物较为稳定:
与骨干相连的各组原子形成交错(staggered)现象,这是乙烷较常以交叉方式存在的原因。
立体排斥现象也会使某些构象异构物较常发生。
极性键结的键矩(bond
moments)能使某些构象异构物较稳定。
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(C。
及C
)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。
优势构象即是分子的最低能量状态时的构象。
在有机化合物分子中,由C—C单键旋转而产生的原子或基团在空间排列的无数特定的形象称为构不同的构象之间可以相互转变,在各种构象形式中,势能最低、最稳定的构象是优势构象。一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成。
乙烷构象分析
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。
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。
以上内容参考 百度百科--优势构象、百度百科--构象。
1,构形(configuration):有机分子中各个原子特有的固定的空间排列.这种排列不经过共价键的断裂和重新形成是不会改变的.构形的改变往往使分子的光学活性发生变化.。
2,构象(conformation):指一个分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子放置所产生的空间排布.一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成.构象改变不会改变分子的光学活性.。