Так же, как мы исследовали вращательное напряжение этана, можно рассмотреть и на примере других алканов. Например, пропана.
Как мы видим, заслонение метильной группы и водорода энергетически оценивается больше, чем заслонение при взаимодействии двух атомов водорода.
Рассчитаем, чему же равно такое заслонение по энергии.
Для более длинных алканов заторможенных вариантов конформаций будет больше. Самой устойчивой будет та, где большие группы расположены на 180 градусов друг от друга, то есть дальше всего. Такая конформация называется анти конформация
Другие заторможенные конформации, где большие группы располагаются рядом, под углом 60 градусов, менее устойчивы. Такая конформация называется гош конформация. Здесь возникает стерическое напряжение, связанное с близким расстоянием атомов, более близким, чем позволяет радиус атомов.
Самое близкое же расположение больших групп в заслоненной конфигурации приведет к увеличению напряжения, так как будут суммироваться вращательное и стерическое напряжение.
При вращении будет наблюдаться следующее изменение энергии:
Самая низкая энергия в анти конформации. Чуть выше - в гош конформации. Высокая энергия в заслоненной конформации и самая высокая энергия в заслоненной конформации, где большие замесители заслоняют друг друга.
Подведем итоги числовых значений, используемых в расчетах.
Мы узнали, что есть устойчивые и неустойчивые конформации. Однако при комнатной температуре они существуют все в равновесном соотношении: более устойчивые в большем процентном соотношении, менее устойчивые - в меньшем.
Рассмотрим пример задания
Используя полученные знания, найдем наиболее стабильную конфигурацию:
А также наименее стабильную конфигурацию:
Делаем упражнения!