Файл: Дашевский, В. Г. Конформации органических молекул.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 156

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

59. M u r r e l l

J.

N.,

T e i x e i r

a-D i a s J. J.

C.,

Mol. Phys., 1970,

v. 19, p. 521.

 

H. N. W.,

L a i d 1 a w

W.

G., Trans. Faraday

96. L e k k e r k e r k e r

•Soc., 1970,

v.

66, p.

1830.

 

 

 

97.M a r ? e n a u H . , J. Chem. Phys., 1938, v. 9, p. 896; Rev. Mod. Phys., 1939, v. 11, p. 1.

98.

B o h r

N.,

Det Kgl Danske Videns. Selsk. Math. fys. Medd., 1948, Bd.

99.

18,

S.

8.

 

Б.,

Ж- эксперим. и теорет. физ.,

1957,

т. 32, с.

1464;

Ф и p с о в О.

 

1957

т

33

г

696-

1958 т 34 г 447

 

 

 

 

100.

H a n d l e r

G. S-!

Internet. J. Quantum

Chem.,

1970,

Sympos.,

№ 3,

101.

part

2,

p. 703.

 

J. Chem. Phys., 1962,

v. 37,

p. 2125; 1965,

v. 42,

J e f i m e n k о О.,

p.205.

102. J e n s e n L., Phys. Rev., 1962, v. 125, p. 1798; 1964, v. 135, p. A1292.

103.Й е и с е н Л . В кн.: Современная квантовая химия. Т. 2. Пер. с англ. Под ред. А. Н. Бродского и В. В. Толмачева. М., «Мир», 1968.

104.

А х i 1 г о d В.

М.,

Т e l 1 е г

Е.,

J. Chem. Phys., 1943,

v.

11,

р.

299.

105.

К i h а г а Т.,

Adv. Chem. Phys., 1958, v. 1, p. 267.

N.,

J.

Chem.

106.

W i l l i a m s

D.

E.,

S c h a a d

L. J.,

M u г r e 1 1 J.

 

Phys., 1967, v.

47,

p.

4916.

R.

D.,

Phys.

Rev. Letters,

1962,

v. 9.

107. G r a b e n H .

W.,

P r e s e n t

108.

p. 247.

A.

E.,

P r a u s n i t z

J. M.,

J. Chem.

Phys.,

1964,

S h e r w o o d

v.41, p. 413.

109.

H a n k i n s

D.,

M o s k o w i t z J . W.,

J. Chem. Phys., 1970,

v. 52,

110.

p. 4544.

A.,

S c h e r a g a H. A., J.

Chem. Phys., 1965, v.

42,

S c o t t R.

p.2209.

111.

S с о t t

R. A.,

S c h e г a g a H-

A .,

J. Chem. Phys., 1966, v. 44,

 

p. 8;

112.

1966, v. 45, p. 2091.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S c h e r a g a

 

H. A. e. a. In: Conformation of Biopolymers. V. 1. Ed.

113.

by G. N. Ramachandran. London, Academic

Press,

1967.

p. 103.

 

 

S c h e r a g a H. A.,

Adv. Phys.

Org. Chem.,

1968,

v. 6,

 

1968,

114.

П о л т е в

В.

И.,

С у х о р у к о в

В.

И.,

 

Ж-

структ.

хим.,

 

115.

т.

9,

с.

298.

 

Е.,

J. Chem.

 

Phys., 1966,

v. 45, р. 377а.

 

 

 

W i l l i a m s

 

D.

 

 

 

 

116.

M o o r e

N.,

 

J. Chem. Phys., 1960, v. 33,

p.

471.

 

 

 

 

 

 

117.

R o s e n

P.,

J. Chem. Phys., 1950, v. 18, p. 1182.

 

Phys.,

1966,

v. 45,

118.

K e s t n e r

 

N.

R., S i n a n o g l u

O.,

J.

Chem.

 

119.

р.

194.

 

 

 

 

В. Г.,

Ж-

структ. хим.,

1968,

т. 9,

с. 289; 1970,

т. 11,

Д а ш e в с к и й

120.

с.

489,

912.

 

 

J. Chem.

Phys.,

1960,

v.

32,

р.

 

827.

 

 

 

 

В а г t е 1 1

L. S.,

 

С.

M.,

 

121.

R a m a c h a n d r a n

G.

N.,

 

V e n k a t a c h a l a m

 

122.

K r i m m S . ,

 

Biophys.

 

J.,

1966, v. 6,

p.

849.

 

 

 

 

 

 

Ж-

Д а ш е в С к и й В .

Г.,

 

С т р у ч к о в

Ю.

T., А к о п я н З . А . ,

123.

структ.

хим.,

 

1966, т. 7, с. 408.

 

 

 

 

1967, v. 89, р. 4345.

 

 

А 1

1 i n g е г N. L. е. a.,

J. Am. Chem. Soc.,

 

Cor­

124.

Р a u 1 i n g L.

 

The Nature of Chemical Bond. 3rd

ed. New York,

125.

nell

Univ.

Press,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, S.

642.

 

 

 

В r i e g 1 e b

G., Fortschr. chem. Forsch., 1950, Bd.

 

Acta,

126.

P u l l m a n

A.,

 

D r e v f u s

M.,

M e l v

B.,

Theoret.

chim.

 

1970, v.

17,

p.

85.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

127.

B o l t o n

W.,

 

«Nature»,

1967,

 

v. 201,

p.

987.

 

 

 

с. 116;

«Tet­

128.

К и т а й г о р о д с к и й А .

И. ДАН

СССР,

1961, т. 137,

129.

rahedron»,

1960,

9, р.

183.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B o n d i

A.,

J. Phys. Chem., 1964, v. 68, р. 44.

 

 

V.,

Adv.

Protein

130.

R a m a c h a n d r a n

G.

N.,

S a s i s e k h a r a n

 

 

Chem., 1968,

v.

23,

p.

283.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

143


131.

H e n d г i с к s о n J.

В.,

J. Am. Chem. Soc., 1961, v. 83, p.

4537;

132.

1967, v. 89, p. 7036,

7043,

7047.

456.

 

D e S a n t i s

P. e. a.,

Nature,

1965, v. 206, p.

1967,

133.

F l o r y P . J.,

B r a n t D.

A.,

M i l l e r W.

J., J. Mol. Biol.,

v.23, p. 47.

134.A 1 1 i n g e г N. L. e. a., J. Am. Chem. Soc., 1965, v. 87, p. 3430.

135.

V e n k a t a c h a l a m

С. M. ,

 

R a m a c h a n d r a n

G. N.

In: Con­

 

formation of Biopolymers. Ed. by G. N. Ramachandran. London, Aca­

136.

demic

Press,

1967; R a о

F. R. e. a. Ibid.

2nd ed. Amsterdam,

Elsevier,

K e t e l a a r

J.

Chemical

Constitution.

137.

1958.

 

 

E.

A.,

M u n n

R.

J.,

S m i t h

F. J.,

Disc.

Faraday

Soc.,

M a s о n

138.

1965,

№ 40,

p.

27.

 

 

 

 

 

J. Chem. Phys., 1970, v. 53, p. 540.

 

G о о d R. J.,

H о p e C. J.,

 

139.

W i 1 1 i a m s

J,

E.,

S t

a n g P .

J.,

S c h 1

e у e г P. v. R .,

Ann. Rev.

140.

Phys.

 

Chem.,

1968,

v.

19, p.

531.

 

 

 

 

 

 

F.,

J. Am. Chem.

M a n s s o n M . ,

R a p p o r t

N., W e s t r u m E .

141.

Soc.,

1970,

v.

92

p. 7296.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А. И.,

 

Теорет.

и

Д а ш е в с к и й

В. Г.,

 

К и т а й г о р о д с к и й

 

 

142.

эксперим.

хим.,

1967, т. 2, с. 43.

 

 

 

p. 1415.

 

 

 

 

 

 

 

 

L i d е

D. R.,

J. Chem. Phys.,

1960, v. 33,

 

 

 

 

 

 

 

 

143.

L i d e

D.R.,

J. Chem. Phys.,

1960, v. 33, p. 1419.

 

 

 

 

 

 

1963,

144.

S c h a r p e n

L e

R o y

H. ,

L a u r i V .

W.,

J. Chem. Phys.,

145.

v.

39,

 

p.

1732.

 

В о n h a m

R. A.,

J.

Chem.

Phys.,

1959,

 

v.

31,

В

a r t e l

1 L. S.,

 

146.

p.

400;

В a

C.,

г t

 

 

e 1

1

 

L. S. e. a., J . Chem. Phys., 1965,

v. 42, p.

A 1 1 e n H.

P l y l e r E .

K-,

J.

Am.

Chem.

Soc.,

1958,

v.

80,

147.

p.

2673.

 

 

 

 

 

D. W. J.,

S p a г k s R. A., Proc.

Roy. Soc.,

I960,

C r u i c k s h a n k

 

148.

v.

A258,

p.

270.

 

 

 

Acta Cryst.,

 

 

1957, v. 10, p.699.

 

 

 

E h г 1

i c

h

H.

W. W.,

 

 

p. 527.

149.

С о u 1

s о

n С.

A.,

H a i g h C. W.,«Tetrahedron», 1963,

v.

19,

150.

W i b e r g

K-,

J-

Am. Chem.

Soc.,

1966,

v. 87,

p.

1070.

 

 

 

 

 

151.

В

i x о n

M.,

L i f s о n

S.,

«Tetrahedron»,

1967, v. 23, p. 769.

 

Phys.,

152.

В

ar

t e l

1 L. S.,

«Tetrahedron

Letters»,

1960,

p.

13;

J. Chem.

 

153.

1960, v. 32, p. 827;

 

«Tetrahedrons, 1962,

v.

17,

p.

177.

L.

S.,

J.

 

Chem.

J а с о b

E.

J.,

T h o m p s o n

H.

В.,

В a r t e 1 1

 

154.

Phys.,

1967,

v.

47,

 

p. 3736.

 

 

M.,

J. Am. Chem. Soc.,

1955,

 

v. 77,

M a s o n

E. A.,

K r e e v o y M .

 

155.

p.

5808.

 

 

 

M.,

M a s о n

E. A..

J. Am. Chem. Soc.,

1957,

 

v. 79,

K r e e v o y M .

 

p. 4851.

156.В о л ь к е н ш т е й н М . В. Конфигурационная статистика полимер­ ных цепей. М. — Л., Изд. АН СССР, 1959.

157.

Б и р ш т е й н

Т. М.,

П т и ц ы н

О. Б.

 

Конформации макромоле­

158.

кул. М., «Наука»,

1964.

К-,

J- Chem.

 

Soc.,

1970, v. B3, p. 539.

A b r a h a m R. J. ,

P a r r y

 

159

Д а ш е в с к и й В. Г. В сб.:

Конформацнонные расчеты сложных мо­

160.

лекул.

Минск,

ИТМО

АН

БССР,

1971,

с. 33.

 

 

 

 

N e w m a r k

R., S e d e r h o l m

 

С. Н.,

J. Chem. Phys., 1965, v. 43,

161.

р.

602.

D. E.,

L e p a r d D.

W. ,

 

W e l s h

H.

L,,

J. Chem.

Phys.,

S h a w

 

162.

1965, v. 42, p. 3736.

 

Высокомол.

 

соед. (вып.

Карбоцепные

высоко­

Б о р и с о в а

H. П.,

 

163.

молекулярные

соединения), 1963,

с. 74.

 

 

соед.,

1968,

т.

10А,

К и т а й г о р о д с к и й А.

И.,

 

Высокомол.

 

с.

2669.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

164.

Е у г i n g Н.,

Phys. Rev., 1932, v. 39, р. 746.

 

 

 

 

165.

Т h o m p s o n Н. В.,

J. Chem. Phys., 1967,

v, 47, p. 3407; 1970, v. 53,

 

p.

3034.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

144


166.

Г а л а к т и о н о в С .

Г.,

«Инженерно-физический

журнал»,

 

1967,

167.

т.

12,

 

с.

765.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е d d у С. R.,

 

J. Chem. Phys., 1963, v. 38, р. 1032.

 

 

 

1654.

 

 

 

168.

H i l d e b r a n d t R .

L.,

J. Chem.

Phys.,

1969,

v. 51, p.

 

 

 

169.

П о п о в E.

M.

и др. Химия природных соед., 1970,

с.

616.

 

 

 

 

170.

П о п о в

 

Е.

М.,

Л и п к и и д

Г.

М.,

 

А р х и п о в а

 

С.

Ф. В кн.:

 

Конформационные расчеты сложных молекул. Минск, ИТМО АН

171.

БССР,

1970.

 

 

А. А.,

Д а ш е в с к и й

 

В.

Г.,

Ж-

структ

 

х им.,

Л у г о в с к о й

 

 

172.

1972 т

 

13

с

 

122

 

 

A.,

 

«Macromolecules»,

1970,

v. 3, р.

178.

G o

N ,

 

S c h e r a g a H

 

173.

У а й л д

Дж.

 

Методы поиска экстремума. Пер.

с

англ.

Под

ред.

174.

А. А. Фельдбаума. М., «Наука», 1967.

 

 

 

 

методы»,

1967,

 

т.

3,

П о л я к

 

Б.

Т.,

«Экономика

и

математические

 

175.

с. 881.

 

 

 

 

 

 

 

 

А.

А.

 

Поиск. М-, «Наука»,

1970.

 

 

 

 

П е р в о з в а н с к и й

 

 

 

 

 

176.

K i t a i g o r o d s k y

А.

I.,

D a s h e v s k y V .

G.,

«Tetrahedron»,

177.

1968, v. 24, р. 5917.

 

 

 

 

 

 

 

 

Г.,

3

а р и п о в Н.

М.,

Ж-

Н а у м о в

 

В.

 

А.,

Д а ш е в с к и й В.

178.

структ.

хим.,

1970,

т.

11,

с.

793.

 

 

 

 

 

 

 

расчеты сложных

Г а л а к т и о н о в С .

Г. В сб.:

Конформационные

179.

молекул.

Минск,

ИТМО АН БССР, 1970.

 

 

 

1968, v. 49, p. 5116.

L i f s o n S . ,

 

W a r s h e l

 

A.,

J. Chem. Phys.,

180.

H e n d r i c k s o n

J.

B.,

 

J.

Am.

Chem.

Soc.,

1961,

v.

83,

p.

 

4537;

181.

1962, v. 84, p. 3335; 1964, v. 86, p. 4854.

 

 

v. 87, p.

1070.

 

 

 

 

W i b e г g

К.

 

B., J. Am. Chem. Soc., 1965,

 

 

 

 

182.

P o w e l l

 

M.

J.

D.,

Computer

J.,

1962,

v. 5, p.

147.

 

 

 

 

 

 

 

183.

F l e t c h e r

 

R.,

Computer

J.,

1965,

v.

 

8,

p.

33.

 

v.

7,

p.

149.

184.

F l e t c h e r

R.,

R e e v e s

С.

M.,

Computer

J., 1964,

185.

P o

w e l

 

I

M. J. D.,

Computer

J.,

 

1964, v. 7, p. 155; 1965,

v. 8, p.

303.

186.

В о x

M.

 

J.,

Computer J.,

 

1965, v.

8,

p.

42.

J.,

1963,

v. 6, p.

163.

187.

F l e t c h e r

R.,

P o w e l l

M. J. D.,

Computer

188.

S h a h

v.

В.

V.,

 

B u e h l e r R.

J., K e m p t h o r n e O . ,

J. SIAM,

189.

1964,

 

12,

p.

74.

Computer

 

J., 1967, v. 10, p.

293.

 

 

 

 

 

 

 

Z a n g w i l l

W.

I.,

 

 

вычислитель­

190.

Д а н и л и н

Ю.

M., П ш е н и ч н ы й

Б.

 

H.

«Журнал

 

ной

математики

и математической физики»,

1970,

т.

10,

с.

1341;

 

1971,

191.

т. 11, с. 12.

J.

D.,

Computer

J.,

1969,

v.

12, p.

171.

 

 

 

 

 

 

 

P e a r s o n

 

 

 

Ed.

by

192.

L e o n

A.

 

In:

Recent

Advances

in Optimization

Techniques.

 

A.

Lavi,

T.

R.

Vogl.

New

York — London — Sidney,

J.

Willey

and

193.

Sons,

1966,

p.

 

23.

 

 

 

 

 

H. A.,

J. Chem.

Phys.,

1966,

v.

 

44,

S c o t t

 

R.

A.,

S c h e r a g a

 

 

194.

р.

3054.

 

K-

 

D., S c h e r a g a

H. A.,

Proc.

Nat.

Acad.

Sci.,

 

USA,

G i b s o n

 

 

195.

1969,

v.

 

63,

 

p.

9.

 

Ц e т л и н М.

Л.,

 

ДАН

СССР, 1961, т. 137,

Г е л ь ф а н д

 

И. M-,

 

196.

с. 295; «Успехи

математических наук». 1962, т. 17, с. 3.

 

 

 

 

 

Г е л ь ф а н д

 

И. М. и др. Метод оврагов в задачах рентгенострук­

197.

турного анализа. М.,

«Наука»,

1966.

 

 

V.

G.,

K i t a i g o r o d ­

L u g o v s k o i

 

A.

A.,

D a s h e v s k y

198.

s k y

А.

 

I.,

 

«Tetrahedron», 1973, v. 29, р. 287.

1972, v. 56, p. 3122.

G o r d o n

R.

 

G.,

K i m

I. S.,

 

J. Chem.

Phys.,

199.

Д а х и с М .

И..

Л у г о в с к о й

А. А.,

 

Д а ш е в с к и й

В. Г. «Оп­

200.

тика и спектроскопия», 1972,

 

т. 33, с. 243.

 

 

 

 

 

 

 

Пер. с

М е й с о н

Э.,

 

С т е р л и н г

Т.

 

Вириальное уравнение состояния.

201.

англ. Под ред. В. В. Сычева М., «Мир», 1972.

York—London,

Academic

T o r r e n s

I. М., Interatomic

Potentials.

New

 

Press,

1972.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m - 7 6

145


Г Л А В А 3

РАСЧЕТЫ КОНФОРМАЦИЙ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ

Для достаточно полного обзора экспериментального материала по конформациям органических молекул, по-видимому, не хватит объема даже большой книги. Поэтому имеет смысл обсудить лишь общие принципы и основные закономерности, характери­ зующие конформационные особенности молекул различных клас­ сов. Рассмотренная в предыдущей главе механическая модель обладает достаточной общностью, чтобы на ее основе можно было бы понять конформации молекул самого разного химического строения. Но как бы ни было построено изложение, пропуск большого числа экспериментальных данных неизбежен. Во-пер­ вых, не во всех молекулах геометрия определяется взаимодейст­ виями, описываемыми атом-атом потенциалами: в металлоорга­ нических соединениях, например, большую роль играют слабые взаимодействия типа координационных связей. Во-вторых, если включить в рассмотрение все молекулы, к которым приложимы общие принципы конформационного анализа, то изложение могло бы вырасти до непомерных размеров. Поэтому за предела­ ми нашего внимания остаются такие интересные органические системы, как стероиды, биологически активные молекулы типа ацетилхолина, никотина и некоторые другие.

1. КОНФОРМАЦИИ НАСЫЩЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Нормальные алканы

Для конформационных расчетов алифатических молекул вполне достаточно воспользоваться уравнением (2.93), и если известны необходимые параметры, то минимизацией потенциальной функ­ ции можно получить оптимальную геометрию молекулы. Однако в ряде случаев серьезной трудностью становится «проблема мно­ гих минимумов».

Прежде всего надо решить — какого рода результат нас ин­ тересует. В соответствии с этим можно различать несколько за­ дач конформационного анализа, методы решения которых обсуж­ дены в разделе 5 гл. 2. Первый тип задач связан с поиском ло­ кального минимума: предположим, что истинная геометрия мо-

146

лекулы с некоторой точностью известна. Принимая ее в качестве нулевого приближения и проведя локальный спуск, найдем точ­ ные координаты минимума, которые можно сравнить с резуль­ татами структурных исследований.

В молекулах, обладающих внутренним вращением, всегда имеется несколько или множество минимумов потенциальной по­ верхности. Тогда представляет интерес не только найти точные положения минимумов (т. е. решить задачи первого типа), но и предсказать заселенность различных конформаций, а также раз­ ность энергий поворотных изомеров — это важно для конформационной статистики полимерных цепей. Наконец, существен­ ным является поиск глобального минимума с тем, чтобы пред­ сказать наиболее вероятную конформацию молекулы в кристалле.

В открытых цепях углеводородов имеется множество устой­ чивых конформеров, отвечающих локальным минимумам потен­ циальной поверхности, причем число их быстро растет с увелич:- нием числа атомов углеродной цепи.

Абсолютному минимуму энергии нормальных алканов всегда соответствует транс-конформация соседних звеньев, т. е. атомы углерода образуют плоский зигзаг (поскольку углы вращения отсчитываются от заслоненной цнс-конформации, то для опти­ мальной конформации ф! = ф2 = фз = ■■• =180°). Однако на­

ряду с этой конформацией возможны и

такие, в которых хотя

бы некоторые углы вращения отличны от

180°, и, как это следует

из выражения для торсионной энергии

(2.89), большой вклад

должны давать конформации с ф, равными 60° и 300°. Можно ожидать, что общее число устойчивых конформеров будет поряд­ ка 3". где п — число атомов углерода в цепи, а глубина потенци­ альных ям будет сравнима с глубиной абсолютного минимума.

При этом относительное содержание конформеров в равновес­ ной смеси подчиняется статистике Больцмана и описывается фор­ мулами типа (1.27), (1.29), (1.30).

Бартелл и Коль [1], основываясь на электронографических данных, оценили процентное содержание конформации ряда

низших

н-алканов

при комнатной температуре

транс,

Г гош):

 

 

 

 

 

 

 

К о н ф о р ­

С о д е р ж а н и е

 

К о н ф о р ­

С о д е р ж а н и е

 

 

к о н ф о р м е р о в ,

 

к о н ф о р м е р о в ,

 

 

м ац и и

%

 

м ац и и

%

 

 

 

 

 

н-Бутан .

.

Т

59,1

«-Гексан . .

ттт

24,5

 

 

Г

40,9

 

т т г

33,6

«-Пентан .

.

тт

38,4

 

т г г

1 1 , 6

 

г т г

1 1 , 6

 

 

ТГ

52,7

 

 

 

 

г г г

2,0

 

 

г г

9,0

 

 

 

 

 

 

Конформационные расчеты объясняют распределение, най­ денное экспериментально, а иногда и дают дополнительную

Ю*

147


информацию, недоступную для эксперимента, В н-бутане СН3—СН2—СН2—СН3 имеются три угла вращения вокруг свя­ зей С—С: ф1( ф2 и ф3. Поскольку СН3-группы имеют симметрию C3v (на самом деле наблюдается небольшое отклонение от этой симметрии), то конформации, связанные с углами ф! и ф3, явля­

ются

трижды

вырожденными. Но

конформации

с ф2 =

= 180° (транс)

и ф2

= 60° (гош) уже различимы — в них

различ­

ны взаимодействия

метальных групп

(разумеется,

конформации

с ф2

= 60° и 300° в силу симметрии эквивалентны, т.

е. гош-форма

дважды вырождена). Потенциалы разных авторов [2, 3] предска­ зывают, что более выгодна транс-форма (для гош- и транс-форм ДЕ лежит в пределах от 0,2 до 1 ккал/моль), причем валентные углы ССС в обеих формах несколько увеличены по сравнению с тетраэдрическими и близки к 112° (см. также стр. 229). Подобно тому, как в 1,2-дихлорэтане оптимальные значения углов враще­ ния в гош-форме соответствуют небольшому отклонению от 60°,

так

и в н-бутане из-за отталкивания метальных групп угол ф2 не

равен в точности 60°.

Согласно данным,

по дифракции

электро­

нов

[4,

5],

ф2 =67,5

±

1,1°, расчеты

конформаций

также

дают

ф2

=

67,5°[3] и

71°

[2].

 

 

В «-пентане СН3—СН2-—СН2—СН2—СН3 имеется уже больше равновесных форм. Считая, что повороты концевых групп несу­ щественны (они легко «подстраиваются» под конформацию глав­

ной цепи), ограничимся учетом двух углов вращения

ф2 и

ф3.

Тогда имеет смысл построить конформационную

карту

(ф2,

ф3)

и указать на ней линии одинаковых значений

энергии — экви-

потенциали. Карта, построенная с потенциалами работы [3], приведена на рис. 3.1. Она показывает одну интересную особен­ ность «-пентана: разрешены не все комбинации транс- и гош-

60

120

180

2Ь0

300

360

 

 

% гРад

 

 

Рис. 3.1. Конформационная карта н-пентана.

 

 

Концевые метильные группы фиксированы

в т р а н с -формах ((pt =

ф4 = 180°). Эквипо-

тенциали проведены с интервалами

1 ккал/моль,

считая от абсолютного минимума (ф* =

= Ф4 = 180°). Крестиками отмечены положения минимумов.

 

конформаций связей С—С; комбинации гош+ гошг и гош~ гош+для углов (ф2, ф3) и вообще для углов (ф,-, фг+1) для нормаль­ ных углеводородных цепей запрещены из-за перекрывания ато­

148