分子的構象

構象可以使用紐曼投影式表示。一個分子即使只沿某一個單鍵旋轉，也可以有無數個構象，但一般只考慮某些有代表性的構象。例如丁烷分子,當沿C—C之間的單鍵旋轉時，由於連接在C和C上的各原子和各原子團相互間的作用,分子的能量呈圖1曲線所示的變化，併產生對應於曲線能峯和能谷的各種特定構象。以各式中兩個甲基的夾角為,則根據國際純粹與應用化學聯合會命名法,在30°以內的構象用sp表示,式a為=0°和=360°的特例,稱為全重疊構象；在±60°以內的用sc表示,b、f為=60°的特例，稱為鄰位交叉構象；在±120°以內用ac表示,c、 e為=120°的特例,稱為部分重疊構象；在±180°以內用ap表示,d是=180°的特例,稱為對位交叉構象。其中最穩定的為式d,在室温下70%以上的分子均以此構象存在。而式a則極少存在。温度越低,處於穩定構象的分子的比例也越大。分子的任一構象的壽命均極短促，它們之間的能壘甚小，常温下不能分離。

除環丙烷外，環烷烴的成環原子均不在同一平面內，為避免相鄰原子的重疊式構象存在，整個環系將傾向於取各構象中更為穩定的形式存在。環己烷有椅式、船式和扭船式等構象（見船式構象和椅式構象、圖2）。其中船式構象由於1、2、4、5四個碳原子處在同一平面，並兩兩成全重疊式，船頭和船尾3、6碳上兩個氫原子距離過近，位能最高。扭船式能量較其為低。而椅式由於所有的六個碳原子均兩兩成鄰位交叉式，能量最低，最為穩定。環庚烷的各種構象中以扭椅式最穩定，船式最不穩定。