扭转张力

扭转张力是分子带有的一小份额外能量，出现在相邻原子上的键被迫正对地排在彼此身后、而不是嵌进缝隙时。它是重叠式构象的「别扭感」——正是分子宁愿扭成交叉式（让键彼此回避）的原因。

为什么重叠要花能量？每根共价键是一对电子，而电子对相互排斥。当一根前键重叠在一根后键上时，这两团成键电子云被旋转推到尽可能近，于是它们彼此顶回去；键本身的重叠也不利。结果就是一份不大的能量代价，在简单分子里每对重叠的碳氢键约 4 千焦/摩尔。叠上三对，就得到乙烷约 12 千焦/摩尔的重叠对交叉势垒。

扭转张力是构象分析所权衡的两种张力之一（另一种是位阻张力，来自大基团在空间里相互拥挤）。要把它们分清：扭转张力关乎键的重叠，连小小的氢之间也会出现；位阻张力则需要真正庞大的基团相互碰撞。扭转张力解释了乙烷为何偏爱交叉式，贡献了丁烷和环里重叠式的峰，也是为什么环己烷那张扁平「平面」画法是错的——真实的环己烷会皱起来，好让每根键都保持交叉。