Вътрешно въртене на молекулите
ВЪТРЕШНА РОТАЦИЯ НА МОЛЕКУЛИТЕ, въртенето на фрагменти от молекула един спрямо друг около свързващата ги химическа връзка. Придружава се от периодична промяна на потенциалната енергия на молекулата в зависимост от ъгъла на въртене на въртящите се групи. Минимумите на потенциалната енергия съответстват на стабилни конформации на молекулата, максимумите - потенциални бариери за вътрешно въртене - на нестабилни (виж също Конформационен анализ). Броят и големината на потенциалните бариери зависят от вида на химичната връзка, електронната природа и обема на заместителите. В пари, в течна фаза или разтвори, както и в кристал или при електронно възбуждане вътрешното въртене на молекулите може да се промени значително.
Вътрешното въртене на молекулите се извършва практически свободно, ако стойността на потенциалната бариера е малка, например в молекулите CH3-C=C-CH3, C6H5-CH3 всякакви конформации са еднакво вероятни. При много високи потенциални бариери са възможни само торсионни вибрации на фрагменти от молекулата за конформацията, съответстваща на минималната потенциална енергия, например в молекулата CH2=CH2 няма вътрешно въртене. При средни потенциални бариери, например в молекулата CH3-CH3, се наблюдава конформационно равновесие - наличие на предимно стабилни конформации, между които е възможен преход. Освен това, с намаляване на симетрията на молекулите, например в молекулата ClCH2-CH2Cl, конформационното равновесие води до феномена на ротационен изомеризъм, при който възникват стабилни ротационни изомери, които се различават по форма и свойства - конформери. Стабилността на конформерите се определя от пространствени взаимодействия, ефекти на конюгиране, взаимодействие на полярни връзки, аномерен ефект и др. Структурната химия на цикличните съединения също е свързана с потенциала на вътрешно въртене околоциклични връзки.
Параметрите на вътрешното въртене на молекулите се изчисляват чрез методите на квантовата химия. Експериментално вътрешното въртене на молекулите се изследва с методите на IR, UV, микровълнова спектроскопия, NMR, газова електронна дифракция и др. Вътрешното въртене на молекулите определя много физикохимични (термодинамични, електрически, оптични и др.) свойства на веществата. Така вътрешното въртене на полимерните молекули с дълга верига води до качествено ново свойство - гъвкавостта на макромолекулите.
Лит.: Пентин Ю. А., Вилков Л. В. Физически методи на изследване в химията. М., 2003.