Kľúčový rozdiel medzi konformáciou stoličky a lode je v tom, že konformácia stoličky má nízku energiu, zatiaľ čo konformácia lode má vysokú energiu.
Pojmy konformácia stoličky a konformácia lode spadajú do organickej chémie a sú použiteľné hlavne pre cyklohexán. Toto sú dve rôzne štruktúry, v ktorých môže existovať molekula cyklohexánu, ale majú rôznu stabilitu v závislosti od energie ich štruktúry.
Aká je konformácia stoličky
Konformácia stoličky je najstabilnejšia štruktúra cyklohexánu. Je to preto, že má nízku energiu. Zvyčajne sa pri izbovej teplote (okolo 25 °C) všetky molekuly cyklohexánu vyskytujú v stoličkovej konformácii. Ak pri tejto teplote existuje zmes rôznych štruktúr tej istej zlúčeniny, približne 99,99 % molekúl sa premení na konformáciu stoličky. Keď uvažujeme o symetrii tejto molekuly, môžeme ju pomenovať ako D3d Tu sú všetky uhlíkové centrá ekvivalentné.
Obrázok 01: Konformácia stoličky z cyklohexánu
Existuje šesť atómov vodíka, ktoré sa vyskytujú v axiálnej polohe. Ďalších šesť atómov vodíka je umiestnených takmer kolmo na os symetrie, čo je ekvatoriálna poloha. Ak vezmeme do úvahy atómy uhlíka, každý z nich obsahuje dva atómy vodíka: jeden atóm vodíka „hore“a druhý „dole“. Dochádza k malému torznému namáhaniu, pretože väzby C-H sú v rozloženej konformácii.
Čo je konformácia lode?
Konformácia lode je menej stabilná štruktúra cyklohexánu, pretože táto štruktúra má vysokú energiu. V tejto štruktúre je značné stérické napätie v dôsledku interakcie medzi dvoma vodíkmi stožiarov a je tu tiež značné torzné napätie. Tieto kmene tiež spôsobujú nestabilnú povahu konštrukcie lode. Symetria tejto štruktúry sa nazýva C2v
Obrázok 02: (A) Zloženie stoličky, (B) Zloženie člna, (C) Zloženie člna a (D) Zloženie polovičnej stoličky
Navyše, konformácia člna má tendenciu spontánne prechádzať do konformácie krútenia člna. Jeho symetria je D2 Táto štruktúra sa javí ako mierny skrútený tvar lode. Rýchle ochladenie cyklohexánu premení tvar člna na tvar otočky, ktorý sa po zahriatí premení na tvar stoličky.
Aký je rozdiel medzi konštrukciou stoličky a lode?
Pojmy tvar stoličky a tvar lode sa vzťahujú hlavne na cyklohexán. Kľúčový rozdiel medzi konformáciou stoličky a lode je v tom, že konformácia stoličky má nízku energiu, zatiaľ čo konformácia lode má vysokú energiu. Z tohto dôvodu je tvar stoličky stabilný ako tvar lode. Konformácia stoličky je zvyčajne najstabilnejšou konformáciou a pri izbovej teplote v tejto konformácii existuje asi 99,99 % cyklohexánu v zmesi rôznej konfigurácie.
Navyše, symetria konformácie stoličky je D3d, zatiaľ čo symetria lode má symetriu C2v Okrem toho konformácia lode má tendenciu premieňať sa na loď-twist konformácia spontánne. Obidve tieto štruktúry však majú tendenciu sa po zahriatí premeniť na konformáciu stoličky. Okrem toho je ďalším rozdielom medzi konformáciou stoličky a lode to, že torzné napätie a stérická prekážka v konformácii stoličky sú nízke v porovnaní s konformáciou lode.
Zhrnutie – Konformácia stoličky verzus loď
Pojmy tvar stoličky a tvar lode sa vzťahujú hlavne na cyklohexán. Kľúčový rozdiel medzi konformáciou stoličky a lode je v tom, že konformácia stoličky má nízku energiu, zatiaľ čo konformácia lode má vysokú energiu. Preto je tvar stoličky stabilnejší ako tvar lode pri izbovej teplote. Vo všeobecnosti je konformácia stoličky najstabilnejšou štruktúrou cyklohexánu pri izbovej teplote.
