Конформаційний аналіз, область стереохімії, що досліджує конформації молекул і зв'язку їх з фізичними і хімічними властивостями речовин. Голландський хімік Я. Х. Вант-Гофф в основу розробленою їм (1874—75) стереохимічеськой гіпотези поклав два основних постулату: валентності насиченого атома вуглецю направлені в просторі до вершин тетраедра; атоми або групи атомів (заступники) в молекулі здатні вільно обертатися довкола простих зв'язків без їх розриву (на відміну від подвійних зв'язків, жорсткість яких служить причиною появи геометрії ізомерів; див.(дивися) Ізомерія ) . Згодом модель тетраедра атома вуглецю була підтверджена прямими рентгенографічними визначеннями. Положення ж про вільне обертання довкола простих зв'язків піддалося тому, що передивляється, оскільки було встановлено, що обертання довкола простих зв'язків відбувається не цілком вільно; при такому обертанні виникають енергетично нерівноцінні геометричні форми — конформації, або поворотні ізомери, деякі з них енергетично переважно інших. Більшість молекул існують переважно в одній або небагато стійких (переважних) конформаціях. Енергетичні бар'єри, що розділяють різні конформації однієї і тієї ж речовини, зазвичай складають 20,9—62,7 кдж/моль (5—15 ккал/міль ) ; окремі конформації постійно переходять один в одного. Особливе значення мали дослідження англійського хіміка Д. Бартона про конформації у ряді циклогексану; цей автор і ввів термін «До. а.» (1950).
У ряді парафінових вуглеводнів необхідність конформаційного розгляду виникає вже в разі етану, для якого можливі дві конформації: т.з. затулена (або парна) і загальмована (або непарна), що утворюються при обертанні однієї метільной групи відносно іншої
В парній конформації етану атоми водню розташовані найближче один до іншого («один за одним») і, отже, відштовхування між ними найбільше; тому енергія цієї конформації максимальна [вона на 12,5кдж/моль (3 ккал/міль ) більше енергії непарної конформації]. З цього енергетично невигідного стану молекула прагне перейти в стійкіший стан, в непарну конформацію, атоми водню в якій знаходяться на найбільшій можливій відстані один від одного. У цьому сприятливішому положенні обертання довкола зв'язку С—С «гальмується» (звідси і друга назва — загальмована).
Заступники об'ємніші, ніж водень, не можуть займати парних (затулених) положень. Тому, наприклад, для Бутану Ch 3 —CH 2 —СН 2 —CH 3 слід розглядати лише три непарні конформації, з яких найбільш вигідна трансоїдная. Із збільшенням довжини вуглецевого ланцюга, з появою заступників число можливих конформації, які може прийняти молекула, швидко зростає. Зазвичай з них сприятливіші ті, в яких об'ємні заступники максимально віддалені один від одного (як в трансоїдной конформації Бутану). Проте якщо між заступниками виникає електростатичне тяжіння або водневий зв'язок, то вигіднішою може виявитися скошена конформація, як, наприклад, в етіленхлор-гідріну Hoch 2 —CH 2 CI.
Характер хімічних перетворень речовини часто залежить від конформації його молекул. Так, дебромірованіє 2,3-диброму-Бутану металевим цинком можливо лише при трансоїдном положенні атомів брому, що відщеплюються. Тому два діастереомера 2,3-дібромбутана дають геометрично ізомерні олефіни.
Велике значення мають конформаційні вистави для пояснення властивостей циклічних з'єднань, особливо у ряді циклогексану. Останній існує головним чином у формі «крісла», яка особливо вигідна, т. до. валентные кути в ній не спотворені, а конформації по всіх зв'язках З — З непарні. Що залишилися дві валентності кожного з вхідних в цикл атомів вуглецю орієнтовані або перпендикулярно до кільця (аксіальні зв'язки — а), або направлені по його периферії (екваторіальні зв'язки — е). Вигідніше екваторіальне розташування заступників. Наприклад, при кімнатній температурі конформаційна рівновага хлорциклогексана е: а = 70: 30. При пониженні температури до —150° З швидкість взаємоперетворення сильно зменшується; у цих умовах можна ізолювати чисту е -форму хлорциклогексана. Конформаційний розгляд циклогексанового кільця дозволяє, наприклад, зрозуміти, чому як цис -, так і транс -циклогексан-1,2-дикарбоновая кислота здібна до утворення ангідриду (у обох випадках діедральний кут між зв'язками, ведучими до груп COOH, складає 60°).
Для дослідження конформації, окрім хімічних методів, широко використовуються і фізичні, особливо метод ядерного магнітного резонансу. Отримані дані про конформації органічних сполук служать важливою основою для тлумачення і передбачення їх властивостей. Велике значення конформаційні вистави придбали в хімії синтетичних і природних високомолекулярних з'єднань, в області фізіологічно активних речовин.
Літ.: Конформаційний аналіз, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1969; Ілієл Е., Основи стереохімії, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1971; Терентьев А. П., Потапов Ст М., Основи стереохімії, М. — Л., 1964.
