A bután, a propánnal együtt, az egyik legfontosabb energiahordozó. Szerkezetének értelmezését a szénatom vegyértékszerkezetének és molekulaképző lehetőségeinek elemzéséből érdemes indítani. A bután mind a négy szénatomja tetraéderes szerkezetű. Az izoméria jelensége miatt a vegyületek összegképlete nem elegendő a molekula szerkezetének leírásához. Az atomok úgy rendeződnek el egymáshoz képest, hogy az együttes energiájuk a lehető legkisebb legyen.
Térszerkezet= konstitúció + konfiguráció + konformáció. A molekula különböző konformációi, téralkatai a középső szigma-kötés körüli elfordulással jönnek létre. Az ábrázolásukhoz többféle módszert alkalmaznak. A forgási energiát a hőmozgás fedezni képes. A szerkezet két részének egymással bezárt szögétől a molekula energiája függ.
Szerkezetek átalakulása
A bután molekula alakját a két szélső metilcsoport viszonylagos helyzete határozza meg. A nyújtott, úgynevezett fedő nyújtott átmenet energiatartalma változó, a két csoport távolságától függ. Szobahőmérsékleten a molekulák kb. 67%-a nyújtott szerkezetű, ez legstabilabb kon-formáció, amelyikben a két metilcsoport a legtávolabb van egymástól.
A fedő-konformáció csak rövid ideig jön létre a metilcsoportok átfordulása közben. A bután molekulák szüntelenül változtatják szerkezetüket, így azt csak statisztikailag tudjuk jellemezni.
Az elfordulás szabad, a konformerek szabadon alakulnak át egymásba. A tükörképi konformerek azonos arányban lesz jelen a bután gázban. A bután konformereit nem lehet szobahőmérsékleten egymástól elválasztani.
Newman-projekció bevezetése
Erős fényű lámpa segítségével a pálcika modell árnyékát papírra vetítjük.
A lámpa viszonylag távoli helyzetében, a fénysugarak párhuzamosak és az árnyék éles. Könnyű filctollal utána rajzolni.
Az elől, illetve hátul lévő metilcsoport helyzete jól megfigyelhető. A nevezetes helyzetek:
| 
| 
|
| fedő állás | ferde nyitott állás | ferde fedő állás |
| 
| 
|
| nyitott állás | ferde nyitott állás | ferde fedő állás |
A hosszabb szénláncú paraffinok konformációja is hasonlóan értelmezhető, így nagyobb valószínűséggel a nyitott elhelyezkedésnek megfelelő zegzugos téralkat alakul ki.
További érdekes oldalak:
- Sztereokémia
- A telített szénhidrogének szerkezete, izomériája
- Butane Conformations
- Butane gauche conformation
Siegler Gábor cikke
