Welches Konformationsisomer von Butan ist am energieärmsten?

Konformationsisomerie bezieht sich auf die verschiedenen räumlichen Anordnungen von Atomen in einem Molekül, die durch Rotation um Einfachbindungen entstehen können. Bei Butan (C₄H₁₀) gibt es mehrere Konformationen, die durch die Rotation um die C2-C3-Bindung entstehen.

Die wichtigsten Konformationen von Butan sind:

1. **Gestaffelte Konformationen:**
- **Anti-Konformation:** Die beiden Methylgruppen (CH₃) sind in einem 180°-Winkel zueinander angeordnet. Dies ist die energieärmste Konformation, da die sterische Abstoßung zwischen den großen Methylgruppen minimal ist.
- **Gauche-Konformation:** Die Methylgruppen sind in einem 60°-Winkel zueinander angeordnet. Diese Konformation ist energetisch ungünstiger als die Anti-Konformation, da es zu einer gewissen sterischen Abstoßung zwischen den Methylgruppen kommt.

2. **Ekliptische Konformationen:**
- **Ekliptische Konformation:** Die Methylgruppen sind direkt übereinander (0°-Winkel). Dies ist die energetisch ungünstigste Konformation, da die sterische Abstoßung zwischen den Methylgruppen maximal ist.
- **Partiell ekliptische Konformationen:** Hierbei sind die Methylgruppen nicht direkt übereinander, aber auch nicht in einer gestaffelten Anordnung. Diese Konformationen haben eine mittlere Energie zwischen der Anti- und der vollständig ekliptischen Konformation.

Zusammengefasst ist die **Anti-Konformation** von Butan die energieärmste Konformation, da sie die geringste sterische Abstoßung zwischen den Methylgruppen aufweist.