Forskjellen mellom sterisk og torsjonsstamme
Share
Hovedforskjell - Sterisk mot vridningsstamme
Stammen er avstøtningen mellom bindingselektroner av et molekyl. Arrangementet av et molekyl avhenger av belastningen siden bindingselektronpar er anordnet på en måte som minimerer belastningen. Det er tre hovedtyper av stammer som kan finnes i et molekyl. De er vinkelstamme, torsjonsbelastning og sterisk belastning. Vinkelstammen oppstår når bindingsvinkelen til faktiske molekyler er forskjellig fra det ideelle molekyler. Torsjonsstammen oppstår når et molekyl roteres rundt et bindemiddel. Sterisk stamme dannes når to eller flere store grupper kommer nær hverandre. Hovedforskjellen mellom sterisk og torsjonstammen er det sterisk stamme kan ikke reduseres ved å rotere molekylet rundt et bånd mens torsjonsstammen kan reduseres ved å rotere molekylet rundt en bånd.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er sterisk stamme
- Definisjon, Forklaring med eksempler
2. Hva er torsjonsstamme
- Definisjon, Forklaring med eksempler
3. Hva er forskjellen mellom sterisk og torsjonsstamme
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelbetingelser: Vinkelstamme, Bond Electron Pair, Steric Strain, Torsional Strain
Hva er sterisk stamme
Den steriske stammen er avstøtningen mellom to atomer eller grupper av atomer når avstanden mellom dem er redusert. Dette kalles også sterisk hindring. Den steriske stammen er svært viktig for å bestemme arrangementet av et molekyl siden hvert molekyl er anordnet på en slik måte at den steriske stammen blir minimert. Når sterisk stamme minimeres, reduseres den potensielle energien til det molekylet. Siden materialet er stabilt når det har et lavere energinivå, gjør det lavere energinivået til et molekyl det stabile molekylet.
Konseptet med sterisk stamme er svært viktig for å forutsi produktene av en kjemisk reaksjon. Dette skyldes atomer av atomer er festet til et karbonatom på en slik måte at den steriske hindringen minimeres. Derfor vil en kjemisk reaksjon gi en blanding av molekyler der stabile produkter og ustabile produkter er inkludert. Men den viktigste bestanddelen av denne blandingen vil alltid være det stabile produktet med en minimal sterisk hindring.
Figur 1: Sterisk stamme i organiske forbindelser
Som vist i bildet over, økes den potensielle energien til et molekyl i henhold til den steriske stammen de har. Når avstanden mellom to metylgrupper reduseres, øker potensiell energi.
Figur 2: Sterisk stamme øker når store grupper er tilstede
Ovennevnte bilde viser at sterisk belastning økes når store grupper er tilstede. Flere sterisk hindrede molekyler har høyere potensiell energi sammenlignet med mindre sterisk hindrede molekyler. Derfor er mindre sterisk hindrede molekyler mer stabile.
Hva er torsjonsstamme
Torsjonstammen er frastøtningen som oppstår mellom atomer eller atomergrupper når et molekyl roteres rundt et sigma-bindingsforhold. Dette er frastøtningen som kan observeres når bindingselektroner passerer av hverandre. Denne typen belastning er viktig for å bestemme stabile konformasjoner av organiske forbindelser. Disse konformasjonene kan representeres av Newman-projeksjoner. Newman-projeksjonen av et molekyl er konformasjonen av det molekylet når det settes gjennom C-C-bindingen fra bakre retning.
Torsjonstammen oppstår når dihedralvinkelen til store grupper er lav. Dihedralvinkelen er vinkelen mellom to bindinger av to forskjellige karbonatomer i en Newman-projeksjon. Hvis dihedralvinkelen er høy, er torsjonsstammen lav.
Newman projeksjoner finnes i to typer som forskjøvet konformasjon og formørkelse av konformasjon. Den formørkede konformasjonen viser en høy torsjonsbelastning enn den av forskjøvet konformasjon.
Figur 3: To typer Newman Projection
Som vist i bildet over viser en forskjøvet konformasjon en dihedralvinkel på 60o og eclipsed konformasjon viser en dihedral vinkel på 0o. Men når molekylet roteres, endres konformasjonen. Torsjonsstammen i forskjøvet konformasjon er lavere enn den forformede konformasjonen. Når molekylet roteres, kan den formørkede konformasjonen bli den forskjøvne konformasjonen; dermed blir torsjonsstammen redusert.
Forskjellen mellom sterisk og torsjonsstamme
Definisjon
Sterisk stamme: Sterisk belastning er avstøtningen mellom to atomer eller atomergrupper når avstanden mellom dem er redusert.
Torsjonsstamme: Torsjonstammen er avstøtningen som oppstår mellom atomer eller atomergrupper når et molekyl roteres rundt en sigma-binding.
Rotasjon av molekylen
Sterisk stamme: Sterisk belastning kan ikke reduseres ved å rotere molekylet rundt et sigmabinding.
Torsjonsstamme: Torsjonstammen kan reduseres ved å rotere molekylet rundt et sigma-bindingsforhold.
Årsaken til stammen
Sterisk stamme: Sterisk belastning oppstår når avstanden mellom omfangsrike grupper av et molekyl er redusert.
Torsjonsstamme: Torsjonsstamme oppstår når bindingselektroner passerer hverandre når molekylet roterer.
Konklusjon
Stammen av et molekyl er avstøtningen mellom bindingselektroner eller lone elektronpar som er tilstede i det molekylet. Denne frastøtningen fører til at den potensielle energien til et molekyl kan økes. Da gjør det molekylet ustabilt. Den steriske stammen til et molekyl bestemmes av de store gruppene som er tilstede i et molekyl og avstanden mellom de store gruppene. Newman-projeksjon er en enkel struktur som viser arrangementet av atomer eller atomergrupper i et organisk molekyl. Det kan brukes til å bestemme torsjonsstammen til et molekyl. Hovedforskjellen mellom sterisk og torsjonsstamme er at sterisk stamme ikke kan reduseres ved å rotere molekylet rundt et bindingsforhold, mens torsjonsstammen kan reduseres ved å rotere molekylet rundt en bånd.
referanser:
1. "Torsional Strain." OChemPal, tilgjengelig her. Tilgang 28. august 2017.
2. "Stamme (Kjemi)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25. juli 2017, Tilgjengelig her. Tilgang 28. august 2017.
3. "Dihedral Angle." OChemPal, tilgjengelig her. Tilgang 28. august 2017.
Bilde Courtesy:
1. "Napthalene fenanthraene methyl-methyl strai" Av DMacks - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Sterisk hindrer disp" Av Mwolf37 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Escalonada e eclipsada" Av Pauloquimico - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
