Адольф фон Байер попытался объяснить нестабильность малых и больших циклоалкановых колец, используя концепцию угловой деформации - деформации, вызванной отклонением валентных углов от идеального тетраэдрического значения 109,5° для sp3 -гибридизированных атомов углерода. Однако, хотя циклопропан и циклобутан напряжены, как и ожидалось из-за их сильно сжатых валентных углов, циклопентан напряжен больше, чем предполагалось, а циклогексан практически не имеет напряжений. Следовательно, теория Байера, основанная на предположении, что все циклоалканы плоские, ошибочна, и в действительности большинство циклоалканов имеют неплоскую структуру.
Циклопропан, трехуглеродный циклический алкан, имеет самую высокую угловую деформацию, поскольку его плоская структура сильно сжата, отклоняясь на 49,5 ° от идеального значения. Кроме того, циклопропан испытывает деформацию кручения из-за затменного взаимодействия между шестью связями C-H. Следовательно, циклопропан имеет общую кольцевую деформацию 116 кДж/моль. В отличие от циклопропана, который является плоским, циклобутан принимает более стабильную, сложенную неплоскую конформацию. Складывание приводит к тому, что угловая деформация немного увеличивается по сравнению с гипотетическим плоским циклобутаном, но крутильная деформация из-за десяти затмевающих атомов водорода значительно снижается. Циклобутан имеет общую деформацию 110 кДж/моль. Циклопентан также принимает неплоскую конформацию, известную как конформация конверта. По сравнению с гипотетической плоской формой циклопентана, в форме конверта валентные углы немного уменьшены, что незначительно увеличивает угловую деформацию. Однако это значительно снижает напряжение кручения от десяти затмевающих связей C-H. Следовательно, общая деформация в циклопентане равна 27 кДж/моль.
Из главы 3:
Now Playing
Alkanes and Cycloalkanes
11.6K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
27.0K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
17.6K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
21.5K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
10.8K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
16.4K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
13.7K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
13.9K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
12.1K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
12.2K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
14.4K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
12.4K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
11.8K Просмотры
Alkanes and Cycloalkanes
6.2K Просмотры
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены