Konformer er et molekyl med en bestemt tredimensjonal struktur. Når et molekyl kan eksistere med flere strukturer, kalles hver av dem en konformer.

I en løsning eller en gass kan det være flere konformere av en forbindelse. Hvor mye det er av hver avhenger av energiforskjellen mellom dem. I en krystall er det bare en konformer, men i en gass kan det være flere. Det ble oppdaget av Otto Bastiansen og Odd Hassel i en sykloheksan-forbindelse i 1950 som beskrevet nærmere nedefor.

Begrepet konformer har noe til felles med isomer, men en overgang mellom to konformerer foregår uten at noen bindinger brytes. Det er ikke tilfelle for to isomerer.

Skillet mellom isomer og konformer var viktigere i eldre tider hvor man gjerne ville isolere en ny forbindelse i fast form, men i dag har man flere metoder hvor man kan studere den enkelte konformer/isomer i løsning eller i en gass ved forskjellige temperaturer.

Ordet konformer ble brukt første gang allerede i 1929 av Walther Norman Haworth i en bok om karbohydrater, men kom først i alminnelig bruk i 1960-årene. Det brukes forskjellig av forskjellige forskere. Noen mener alle mulige tredimensjonale strukturer av et molekyl er en konformer, mens andre mener bare de strukturer som svarer til et energiminimum. Her brukes den siste betydningen.

Alle molekyler roterer og vibrerer, noen fort og andre langsommere. Hastigheten avhenger av temperaturen. Ved lavere temperatur er det flere molekyler med mindre bevegelser, og ved høyere temperatur er det flere med større bevegelser. Temperatur er et mål for molekylenes midlere energi. Strukturen av et molekyl som er bestemt eksperimentelt er midlet over noen av de bevegelsene molekylene utfører ved den temperaturen strukturen er bestemt. Hvordan den er midlet, avhenger av metoden som er brukt.

I en samling av molekyler vil noen bevege seg lite og noen mye. De som beveger seg mye, behøver ikke å ha samme struktur som de som beveger seg lite. Det avhenger av energibarrierene i molekylet.

. Begrenset gjenbruk

. Begrenset gjenbruk

1,2-dikloretan har strukturformelen CH2Cl-CH2Cl. Den formen som har lavest energi er vist i bilde 1. Hvert karbonatom er bundet til 2 H-atomer, ett Cl-atom og en CH2Cl-gruppe. De fire gruppene ligger omtrent i hjørnene på et tetraeder. Dreier vi de to CH2Cl-gruppene om C-C-bindingen, vil molekylets energi endres som vist i bilde 2. Bildet viser at energien av molekylet er lavest når kloratomene er lengst fra hverandre (ved 180o). Vi kaller denne formen anti-1,2-dikloretan, og den vil alle molekylene være i ved svært lav temperatur se bilde 3.

Ved noe høyere temperatur vil noen molekyler vibrere så mye at de hopper over en energibarriere, slik at kloratomene kommer nærmere hverandre. Disse molekylene vil være i en form som kalles gauche-1,2-dikloretan (ved en vinkel på 60o og 300o). Studerer man 1,2-dikloretan som en gass, vil man derfor finne at gassen består av en blanding molekyler, noen med anti- og noen med gauche-form. Hvor mye det er av hver avhenger av energiforskjellen mellom dem. Anti- og gauche-formene er to konformere av 1,2-dikloretan.

I fast form finner man bare den ene konformeren. Det behøver ikke være konformeren med lavest energi, da konformeren med høyere energi kan pakkes sammen mer effektivt i det faste stoffet slik at samlingen av molekyler får lavere energi.

. Begrenset gjenbruk

Det har vist seg at energibarrierene for dreining om en enkeltbinding er lave slik at man kan observere flere konformere av et molekyl som skyldes dreining om enkeltbindinger. Dette ble først oppdaget i 1950 i professor Odd Hassels gruppe ved Universitetet i Oslo. De studerte 1,2-diklor-4,5-dibromsykloheksan, som er en forbindelse hvor det bare er én form i det faste stoffet (den øverste i figuren). Det ble bestemt av Einar Wang Lund. Men, til deres store overraskelse, to i gassen. I den ene ligger de to kloratomene som i anti-formen av 1,2-dikloretan, i den andre som i gauche-formen.

I ettertid ble de to formene kalt konformere. For denne oppdagelsen fikk Odd Hassel og Derek Barton Nobelprisen i 1969.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.