Основен наука

Конформационна молекулярна структура

Конформационна молекулярна структура
Конформационна молекулярна структура

Видео: Лекция №1 "Кристаллические структуры твердых тел." 2024, Юли

Видео: Лекция №1 "Кристаллические структуры твердых тел." 2024, Юли
Anonim

Конформация, която и да е от безкрайния брой възможни пространствени разположения на атоми в молекула, които са резултат от въртене на съставните й групи от атоми около единични връзки.

протеин: Конформация на протеини в интерфейсите

Подобно на много други вещества с хидрофилни и хидрофобни групи, разтворимите протеини са склонни да мигрират в интерфейса между въздуха

Възможни са различни конформации за всяка молекула, в която една ковалентна връзка свързва две многоатомни групи, във всяка от които поне един атом не лежи по оста на въпросната единична връзка. Най-простата такава молекула е тази на водородния пероксид, в която двете хидроксилни групи могат да се въртят една спрямо друга около оста на кислородно-кислородната връзка. Наличието на повече от една такава единична връзка в молекулата-като в тази на пропан (CH 3 -СН 2 -СН 3), например, само добавя към сложността на ситуацията, без да променя своята същност. В молекули като тези на цианоген (N≡C ― C≡N) или бутадийн (H ― C≡C ― C≡C ― H), всички атоми лежат по оста на централната единична връзка, така че да няма различими конформации съществува.

По принцип всяка различима конформация на молекула представлява състояние на различна потенциална енергия поради действието на атрактивни или отблъскващи сили, които варират с разстоянията между различните части на структурата. Ако тези сили отсъстваха, всички конформации биха имали еднаква енергия и въртенето около единичната връзка би било напълно свободно или неограничено. Ако силите са силни, различните конформации се различават значително в енергията или стабилността: молекулата обикновено ще заеме стабилно състояние (едно с ниска енергия) и ще претърпи преход в друго стабилно състояние само след като абсорбира достатъчно енергия, за да достигне и да премине през нестабилната намеса потвърждение.

Вътремолекулните сили в етан, например, са толкова слаби, че съществуването им може да се заключи само от фини ефекти върху термодинамични свойства като енталпия и ентропия. (Дори ако вътрешното въртене в етан е силно ограничено, трите му най-стабилни конформации са неразличими.) Молекулните структури на някои по-сложни съединения обаче налагат толкова силни бариери на въртене, че стереоизомерните форми - различаващи се само по конформация - са достатъчно стабилни, за да бъдете изолирани.