زاوية الالتواء

في الكيمياء الفراغية ، تُعرَّف زاوية الالتواء بأنها مثال خاص على الزاوية ثنائية السطوح ، وتصف العلاقة الهندسية بين جزأين من جزيء مرتبطين برابطة كيميائية . ^{[ 1 ] [ 2 ]} كل مجموعة من ثلاث ذرات غير متوازية في جزيء تُحدد نصف مستوى. وكما ذُكر سابقًا، عندما يتقاطع نصفا مستوى (أي مجموعة من أربع ذرات مرتبطة بروابط متتالية)، تكون الزاوية بينهما زاوية ثنائية السطوح. تُستخدم الزوايا ثنائية السطوح لتحديد التشكيل الجزيئي . ^{[ 3 ]} تُسمى الترتيبات الفراغية التي تُقابل زوايا بين 0° و ±90° بـ syn (s)، وتلك التي تُقابل زوايا بين ±90° و 180° بـ anti (a). وبالمثل، فإن الترتيبات التي تتوافق مع الزوايا بين 30 درجة و 150 درجة أو بين -30 درجة و -150 درجة تسمى مائلة (c) وتلك التي تقع بين 0 درجة و ±30 درجة أو ±150 درجة و 180 درجة تسمى محيطية مستوية (p).

يمكن دمج نوعي المصطلحات لتحديد أربعة نطاقات للزاوية: من 0° إلى ±30° متماثلة السطح (sp)؛ من 30° إلى 90° ومن -30° إلى -90° متماثلة الميل (sc)؛ من 90° إلى 150° ومن -90° إلى -150° مضادة الميل (ac)؛ من ±150° إلى 180° مضادة السطح (ap). يُعرف التكوين المتماثل السطح أيضًا بالتكوين المتزامن أو المقابل ؛ والمضاد السطحي بالمضاد أو المتحول ؛ والمتماثل بالملتوئ أو الملتوي .

على سبيل المثال، في حالة البيوتان العادي ، يمكن تحديد مستويين بدلالة ذرتي الكربون المركزيتين وإحدى ذرتي كربون مجموعة الميثيل. يُعدّ التشكيل المتزامن (syn) الموضح أعلاه، بزاوية ثنائية السطوح تبلغ 60 درجة، أقل استقرارًا من التشكيل المضاد (anti ) بزاوية ثنائية السطوح تبلغ 180 درجة.

للاستخدام الجزيئي الكبير، يوصى باستخدام الرموز T و C و G ⁺ و G ⁻ و A ⁺ و A ^{− (ap و sp و +sc و −sc و +ac و −ac على التوالي).}

أسماء التكوين وفقًا للزاوية ثنائية السطوح	سين ن- بيوتان في التكوين الملتوي (-60 درجة) إسقاط نيومان	مرادف البيوتان العادي بروز حامل المنشار

مخطط راماشاندران (المعروف أيضًا باسم مخطط راماشاندران أو مخطط [ φ ، ψ ])، الذي تم تطويره في الأصل عام 1963 بواسطة جي إن راماشاندران ، سي راماكريشنان، وفي ساسيسيكاران، ^{[ 4 ]} هو طريقة لتصور المناطق المسموح بها من الناحية الطاقية لزوايا ثنائية السطوح للعمود الفقري ψ مقابل φ لبقايا الأحماض الأمينية في بنية البروتين .

في سلسلة البروتين ، يتم تحديد ثلاث زوايا ثنائية السطوح:

• ω (أوميغا) هي الزاوية في السلسلة C ^α − C' − N − C ^α ،
• φ (فاي) هي الزاوية في السلسلة C' − N − C ^α − C'
• ψ (psi) هي الزاوية في السلسلة N − C ^α − C' − N (يطلق عليها راماشاندران اسم φ′ )

يوضح الشكل الموجود على اليمين موقع كل زاوية من هذه الزوايا (لكنه لا يُظهر بشكل صحيح الطريقة التي يتم تعريفها بها). ^{[ 5 ]}

تُقيّد استواء الرابطة الببتيدية عادةً زاوية ω لتكون 180° (الحالة النموذجية للرابطة العابرة ) أو 0° (الحالة النادرة للرابطة المقابلة). تبلغ المسافة بين ذرات الكربون ألفا في المتصاوغين العابر والمقابل حوالي 3.8 ^و 2.9 أنغستروم على التوالي . غالبية الروابط الببتيدية في البروتينات هي روابط عابرة ، على الرغم من أن الرابطة الببتيدية مع نيتروجين البرولين تتميز بانتشار أكبر للرابطة المقابلة مقارنةً بأزواج الأحماض الأمينية الأخرى. ^{[ 6 ]} 

تُرمز زوايا ثنائي السطوح للسلسلة الجانبية بالرمز _χn ( χ- n ). ^{[ 7 ]} تميل هذه الزوايا إلى التجمع بالقرب من 180° و60° و-60°، والتي تُسمى التكوينات trans و gauche- و gauche ^{+ على} التوالي . يتأثر استقرار بعض زوايا ثنائي السطوح للسلسلة الجانبية بالقيمتين φ و ψ . ^{[ 8 ]} على سبيل المثال، توجد تفاعلات فراغية مباشرة بين ذرة الكربون γ للسلسلة الجانبية في المتصاوغ gauche ⁺ وذرة النيتروجين في العمود الفقري للحمض الأميني التالي عندما تكون ψ قريبة من -60°. ^{[ 9 ]} ويتضح ذلك من التوزيعات الإحصائية في مكتبات المتصاوغات المعتمدة على العمود الفقري .