Peamine erinevus tooli ja paadi kehaehituse vahel on see, et tooli kehaehitusel on madal energia, samas kui paadi kehaehitusel on kõrge energia.
Toolide konformatsioon ja paadi konformatsioon kuuluvad orgaanilise keemia alla ja neid kasutatakse peamiselt tsükloheksaani kohta. Need on kaks erinevat struktuuri, milles tsükloheksaani molekul võib eksisteerida, kuid neil on erinev stabiilsus, olenev alt nende struktuuri energiast.
Mis on tooli kehaehitus
Tooli konformatsioon on tsükloheksaani kõige stabiilsem struktuur. Seda seetõttu, et sellel on madal energiasisaldus. Tavaliselt esinevad toatemperatuuril (umbes 25 °C) kõik tsükloheksaani molekulid tooli konformatsioonis. Kui sellel temperatuuril on sama ühendi erinevate struktuuride segu, muundub umbes 99,99% molekulidest tooli konformatsiooniks. Arvestades selle molekuli sümmeetriat, võime seda nimetada kui D3d Siin on kõik süsinikukeskused samaväärsed.
Joonis 01: Tsükloheksaani tooli konformatsioon
Aksiaalses asendis on kuus vesinikuaatomit. Ülejäänud kuus vesinikuaatomit asuvad peaaegu risti sümmeetriateljega, mis on ekvatoriaalne asend. Kui arvestada süsinikuaatomeid, sisaldab igaüks neist kahte vesinikuaatomit: üks vesinikuaatom "üles" ja teine "alla". Väändepinget on vähe, kuna C-H sidemed on astmelises konformatsioonis.
Mis on paadi kehaehitus?
Paadi konformatsioon on tsükloheksaani vähem stabiilne struktuur, kuna sellel struktuuril on kõrge energia. Selles struktuuris on kahe lipuvarda vesiniku interaktsiooni tõttu märkimisväärne steeriline deformatsioon, samuti on olemas märkimisväärne väändepinge. Need pinged põhjustavad ka paadi kehaehituse ebastabiilsust. Selle struktuuri sümmeetria kannab nime C2v
Joonis 02: (A) tooli ülesehitus, (B) paadi ülesehitus, (C) paadi ehitus ja (D) pooltooli ehitus
Lisaks kipub paadi kehaehitus spontaanselt muutuma paadi keerdkujuliseks. Selle sümmeetria on D2 See struktuur näib olevat paadi konformatsiooni kerge pöördena. Tsükloheksaani kiire jahutamine muudab paadi konformatsiooni paadi konformatsiooniks, mis muutub kuumutamisel tooli konformatsiooniks.
Mis vahe on tooli ja paadi ülesehitusel?
Tingid tooli ehitus ja paadi konformatsioon kehtivad peamiselt tsükloheksaani kohta. Peamine erinevus tooli ja paadi kehaehituse vahel on see, et tooli kehaehitusel on madal energia, samas kui paadi kehaehitusel on kõrge energia. Seetõttu on tooli konformatsioon stabiilne kui paadi konformatsioon. Tavaliselt on tooli konformatsioon kõige stabiilsem ja toatemperatuuril on selles konformatsioonis umbes 99,99% erineva konformatsiooniga segus olevast tsükloheksaanist.
Lisaks on tooli konformatsiooni sümmeetria D3d, samas kui paadi sümmeetria on sümmeetria C2v Pealegi kipub paadi konformatsioon muutuma paadi keerdumise konformatsioon spontaanselt. Kuid mõlemad need struktuurid kipuvad kuumutamisel muutuma tooli konformatsiooniks. Veel üks erinevus tooli ja paadi konformatsiooni vahel on see, et väändepinge ja steeriline takistus tooli konformatsioonis on paadi konformatsiooniga võrreldes madalad.
Kokkuvõte – tool vs paadi kehaehitus
Tingid tooli ehitus ja paadi konformatsioon kehtivad peamiselt tsükloheksaani kohta. Peamine erinevus tooli ja paadi kehaehituse vahel on see, et tooli kehaehitusel on madal energia, samas kui paadi kehaehitusel on kõrge energia. Seetõttu on tooli konformatsioon toatemperatuuril stabiilsem kui paadi konformatsioon. Üldiselt on tooli konformatsioon toatemperatuuril tsükloheksaani kõige stabiilsem struktuur.
