Внутрішнє обертання молекул
ВНУТРІШНЕ ОБЕРТАННЯ МОЛЕКУЛ, обертання фрагментів молекули відносно один одного навколо хімічного зв'язку, що з'єднує їх. Супроводжується періодичною зміною потенційної енергії молекули в залежності від кута повороту груп, що обертаються. Мінімуми потенційної енергії відповідають стабільним конформаціям молекули, максимуми – потенційні бар'єри внутрішнього обертання – нестабільним (дивись також Конформаційний аналіз). Число та величина потенційних бар'єрів залежать від типу хімічного зв'язку, електронної природи та обсягу заступників. У парах, рідкій фазі або розчинах, а також в кристалі або при електронному збудженні внутрішнє обертання молекул може істотно змінюватися.
Внутрішнє обертання молекул здійснюється практично вільно, якщо величина потенційного бар'єру мала, наприклад, молекулах СН3-С=С-СН3, С6Н5-СН3 будь-які конформації рівноймовірні. При дуже великих потенційних бар'єрах можливі тільки крутильні коливання фрагментів молекули для конформації, що відповідає мінімуму потенційної енергії, наприклад, у молекулі СН2=СН2 відсутнє внутрішнє обертання. При середніх потенційних бар'єрах, наприклад, у молекулі СН3-СН3, спостерігається конформаційна рівновага - існування переважно стабільних конформацій, між якими можливий перехід. Причому при зниженні симетрії молекул, наприклад в молекулі СlСН2-СН2Сl, конформаційна рівновага призводить до явища поворотної ізомерії, при якій виникають стабільні поворотні ізомери - конформери. Стійкість конформерів визначається стеричними взаємодіями, ефектами сполучення, взаємодією полярних зв'язків, аномерним ефектом та ін. Структурна хімія циклічних сполук також пов'язана з потенціалами внутрішнього обертання навколозв'язків циклів.
Параметри внутрішнього обертання молекул розраховують методами квантової хімії. Експериментально внутрішнє обертання молекул вивчають методами ІЧ-, УФ-, мікрохвильової спектроскопії, ЯМР, газової електронографії та ін Внутрішнє обертання молекул визначає багато фізико-хімічних (термодинамічні, електричні, оптичні та ін) властивості речовин. Так, внутрішнє обертання довгих ланцюгових молекул полімерів призводить до якісно нової властивості – гнучкості макромолекул.
Літ.: Пентін Ю. А., Вілков Л. В. Фізичні методи дослідження в хімії. М., 2003.