ひずみ (化学)
ファンデルワールスひずみ(英語版)(立体ひずみ)は、原子がそれらのファンデルワールス半径が許容するよりも接近せざるをえない時に起こる。具体的には、ファンデルワールスひずみは、相互作用している原子同士が互いに少なくとも4結合離れている時のひずみの形式であると考えられる。類似分子における立体ひずみの量は相互作用する基の大きさに依存する。嵩高いtert-ブチル基はメチル基よりも大きな空間を占め、しばしばより大きな立体相互作用を受ける。
トリアルキルアミンとトリメチルボランとの反応における立体ひずみの効果はブラウンらによって研究された。ブラウンらは、アミン上のアルキル基の大きさが増大するにつれて、平衡定数も同様に低下することを見出した。平衡の変化は、アミンのアルキル基とホウ素上のメチル基との間の立体ひずみが原因であるとされた。
ねじれひずみ(torsional strain)は結合のねじりに対する抵抗である。環状分子では、ピッツァーひずみ(ドイツ語版)とも呼ばれる。
ねじれひずみは、3結合によって隔てられてた原子がより安定なねじれ形配座の代わりに重なり形配座に置かれた時に起こる。エタンのねじれ形配座間の回転障壁は約2.9 kcal/molである。当初は、この回転障壁はビシナル水素原子間の立体相互作用によるものであると考えられていたが、水素原子のファンデルワールス半径はこれが当てはまるには小さ過ぎる。近年の自然結合軌道(NBO)を用いた研究では、ねじれ形配座がより安定なのは超共役効果によるものであることが示されている。ねじれ形配座から離れる回転はこの安定化力によって妨げられる。しかしながら超共役による説明は化学コミュニティーで多数派を占めている訳ではなく、分子軌道法や原子価結合法を用いた解析では依然、超共役ではなく(パウリの排他原理による)立体反発による寄与が支配的であるとされる。
ブタンといったより複雑な分子は2つ以上のねじれ形配座をとることができる。ブタンのアンチ配座はゴーシュ配座よりも約0.9 kcal/mol(3.8 kJ/mol)安定である。これらのねじれ形配座はどちらも重なり形配座よりも安定である。エタンにおいて見られるような超共役効果の代わりに、ブタンにおけるひずみエネルギーはメチル基間の立体相互作用とこれらの相互作用によって引き起こされる角ひずみの両方が原因である。