Введение

Интерференция пентана, или взаимодействие син-пентана, – это стерическое затруднение, испытываемое двумя концевыми метильными группами в одной из химических конформаций n-пентана. Возможные конформации представляют собой комбинации антиконформаций и конформаций gauche, а именно: анти-анти, анти-gauche+, gauche+–gauche+ и gauche+–gauche−, причем последняя особенно энергетически невыгодна. В макромолекулах, таких как полиэтилен, интерференция пентана возникает между каждым пятым атомом углерода. 1,3-диаксиальные взаимодействия производных циклогексана являются частным случаем этого типа взаимодействия, хотя в этом случае присутствуют также дополнительные gauche-взаимодействия между заместителями и кольцом. Ярким примером взаимодействия син-пентана является разница в энтальпиях образования между диаксиальными и диэкваториальными конформерами цис-1,3-диалкилциклогексанов. По сравнению с диэкваториальным конформером, диаксиальный конформер имеет энергию на 2–3 ккал/моль выше, чем можно было бы ожидать, основываясь только на gauche-взаимодействиях. Интерференция пентана помогает объяснить молекулярную геометрию многих химических соединений, соотношения продуктов и предполагаемые переходные состояния. Один конкретный тип взаимодействия син-пентана известен как 1,3-аллиловое напряжение (A1,3-напряжение). Например, в некоторых альдольных аддуктах с 2,6-дизамещенными арильными группами молекулярная геометрия характеризуется антиперипланарным расположением вицинальных атомов водорода как в кристаллической решетке (рентгенодифракция), так и в растворе (константы спин-спинового взаимодействия ЯМР), что обычно характерно для наиболее объемных групп, то есть обоих аренов. Другим фактором, объясняющим эту конформацию, является снижение аллилового напряжения за счет минимизации диэдрического угла между двойной связью арена и протоном метина. Взаимодействия син-пентана определяют зависимость конформации полипептидной цепи от частот ротамеров боковых цепей белка и их средних диэдрических углов, что подтверждается статистическим анализом ротамеров боковых цепей белка в библиотеке ротамеров, зависящей от полипептидной цепи.