鄰位交叉式與反式構象

乙烷唯一要操心的是扭轉張力，因為它外圍的原子全是相同的氫。丁烷加了一道難題：它中央的 C-C 鍵兩端各有一個大塊頭的甲基，於是現在要緊的不僅是鍵是否重疊，還有這兩個大甲基靠得多近。沿那根中央鍵作紐曼投影來看，兩個甲基可以處在各種角度，其中三個交叉式排布格外突出。

當兩個甲基指向相反方向、相距 180 度時，那是反式構象（anti）——甲基盡可能遠離，是能量最低、占比最多的形狀。把一個碳轉 60 度，兩甲基便相距 60 度：那是鄰位交叉式構象（gauche）。鄰位交叉式仍是交叉式，所以沒有扭轉張力，但它能量略高（約比反式高 3.8 千焦/莫耳），因為兩個甲基此時已近到會相互碰撞——這種擁擠就是位阻張力（steric strain）。

所以丁烷有兩個深淺不同的交叉式谷（反式更深、鄰位交叉更淺），中間隔著重疊式的山，最高的那座山是兩個甲基彼此重疊之處。室溫下一份丁烷是一種混合物，大多為反式，外加可觀的一部分鄰位交叉式。反式與鄰位交叉的平衡，是各處位阻推理的原型：大基團偏愛彼此遠離，而這單一偏好塑造了環的構象、反應的選擇性，以及長鏈的折疊。