Giulia vuole sapere quali molecole organiche esistono in conformazioni diverse, quante conformazioni esistono per ciascuna molecola, e se esiste una formula che permette di calcolarne il numero.
Giulia ha scritto:Gentile professoressa,a scuola il mio professore sta spiegando il concetto di conformazione degli alcani. Oltre agli alcani, si può parlare di conformazione di altri composti organici? E' possibile conoscere quante conformazioni ha un determinato composto? Esiste una formula che permette di fare questo calcolo?Spero mi possa aiutare.Grazie mille per la disponibilità.Rispondo così:Si definisce conformazione ognuna delle forme che una singola specie chimica può assumere per rotazione intorno a uno o più dei suoi legami. La maggior parte delle molecole organiche contiene legami semplici C-C (intorno a cui è possibile effettuare la rotazione) e può quindi assumere numerose e diverse conformazioni. Le molecole degli alcani offrono gli esempi più semplici del concetto di conformazione, ma non sono le uniche ad assumere diverse forme per rotazione intorno a uno dei loro legami; i cicloalcani, per esempio, pur essendo catene di atomi di carbonio chiuse ad anello, non hanno strutture rigide ma possono assumere diverse conformazioni non planari. Ad alcune di queste conformazioni si dà, talvolta, un nome specifico; per esempio, nel caso del cicloesano (molecola importante perché numerosi composti diffusi in natura contengono uno o più anelli di questo tipo) si parla di conformazione a sedia, conformazione a barca, oppure a twist. Importanti sono pure alcune conformazioni assunte da grandi molecole organiche quali le proteine; in questo caso si parla di conformazioni ad α-elica e a β-foglietto.Il numero di conformazioni che può assumere una molecola è infinitamente grande in quanto può essere infinitamente piccolo l'angolo di torsione intorno a un legame; non esiste quindi una formula che ci consenta di calcolare tale numero. È invece possibile dal punto di vista teorico effettuare calcoli per valutare la stabilità dei vari conformeri; a causa delle diverse posizioni che gli atomi assumono gli uni rispetto agli altri quando la molecola cambia di forma, le conformazioni non sono infatti assunte con la stessa facilità, così che le molecole tendono a presentarsi prevalentemente in certe conformazioni piuttosto che in altre. La complessità dei calcoli è però enorme e, nonostante la potenza degli attuali computer, i calcoli esatti restano proibitivi anche per le molecole più semplici.
