シクロヘキサン

環反転

Chair → Half-chair → Twist-boat
→ Half-chair → Chair

  

Chair → Sofa → Boat
→ Sofa → Chair

  

Twist-boat → Boat → Twist-boat

 

trans-1,3-Di-t-butylcyclohexane

M05-2X/6-31G* による計算:
Twist-boat は Chair よりも
0.46 kcal mol−1 安定

赤矢印方向に原子を動かすと配座が連続的に変化する。

B3LYP/6-31G* による計算結果
(ΔE / kcal mol−1

Chair(極小点)0
Half-chair(鞍点)11.44
Twist-boat(極小点)6.53
Sofa *11.49
Boat(鞍点)7.33

* 虚振動モードが2つ現れる。
5つの炭素原子が共平面を形成するように制限して最適化すると虚振動モードは1つになる(ΔE = 11.04 kcal mol−1

B3LYP/6-31G* では
逆に Twist-boat は Chair よりも
0.50 kcal mol−1 不安定
(実験は M05-2X/6-31G* の結果を支持)

Ref. "Nonchair conformations of six-membered rings", Kellie, G. M.; Riddell, F. G., Top. Stereochem. 19748, 225-69.