Jelaskan Analisis konformasi dari Kimia organik fisik

Salah satu metode utama untuk mengevaluasi stabilitas kimia dan energetika adalah analisis konformasi. Ahli kimia organik menggunakan analisis konformasi untuk mengevaluasi berbagai jenis regangan yang terdapat dalam molekul untuk memprediksi produk reaksi. Regangan dapat ditemukan baik pada molekul asiklik dan siklik, yang memanifestasikan dirinya dalam sistem yang beragam seperti regangan torsional, regangan alilik, regangan cincin, dan regangan syn-pentana. Nilai A memberikan dasar kuantitatif untuk memprediksi konformasi kimia dari sikloheksana tersubstitusi, kelas penting dari senyawa organik siklik yang reaktivitasnya dipandu dengan kuat oleh efek konformasi. Nilai-A adalah perbedaan energi bebas Gibbs antara bentuk aksial dan ekuatorial dari sikloheksana tersubstitusi, dan dengan menambahkan nilai-A berbagai substituen maka memungkinkan untuk secara kuantitatif memprediksi konformasi yang disukai dari turunan sikloheksana.

Selain stabilitas molekuler, analisis konformasi digunakan untuk memprediksi produk reaksi. Satu contoh yang sering dikutip tentang penggunaan analisis konformasi adalah reaksi eliminasi bi-molekuler (E2). Reaksi ini berlangsung paling cepat saat nukleofil menyerang spesi yang antiperiplanar ke gugus yang meninggalkannya. Sebuah analisis orbital molekul dari fenomena ini menunjukkan bahwa konformasi ini memberikan tumpang tindih terbaik antara elektron dalam orbital pengikat R-H σ ikatan yang mengalami serangan nukleofilik dan orbital antiikatan σ* kosong dari ikatan R-X yang sedang dirusak. Dengan memanfaatkan efek ini, analisis konformasi dapat digunakan untuk merancang molekul yang memiliki reaktivitas yang meningkat.

Proses fisik yang menimbulkan hambatan rotasi ikatan alkana bersifat kompleks, dan hambatan ini telah dipelajari secara ekstensif melalui metode eksperimental dan teoretis. Sejumlah artikel baru-baru ini telah menyelidiki keunggulan kontribusi sterik, elektrostatik, dan hiperkonjugasi kepada hambatan rotasi pada etana, butana, dan molekul yang lebih tersubstitusi.