3.9
Sikloalkanların nispi stabiliteleri, halka boyutlarına göre değişir. Varyasyonlar, birlikte döngüsel bileşiklerin halka gerinimleri olarak bilinen açı gerinim ve burulma geriniminin birleşik etkilerinden kaynaklanır.
Açı gerilimi, CCC bağ açısı, alkanların tüm sp3 hibritleştirilmiş karbonları için tahmin edildiği gibi, 109.5°'lik normal tetrahedral bağ açısından saptığında bir sikloalkanda ortaya çıkar.
Öte yandan, örten bağlar arasında burulma gerilimi bulunur ve itici dağılma kuvvetlerinin bir sonucudur.
Siklopropanda, ideal açıdan önemli ölçüde daha küçük olan 60°'lik iç açı, molekülde ciddi bir açı gerilimine neden olur ve sp3 orbitallerini daha zayıf "bükülmüş" karbon-karbon bağları verecek şekilde bir açıyla üst üste binmeye zorlar.
Siklopropan, düzlemsel doğası nedeniyle, altı çift tamamen tutulmuş CH bağından önemli ölçüde burulma gerilimi yaşar.
Özünde, siklopropan, 116 kJ/mol kadar yüksek gerinim enerjisine sahip oldukça gergin bir moleküldür. Bu nedenle siklopropanlar oldukça reaktiftir.
Siklopropanın aksine, siklobütan düzlemsel değildir ve katlanmış bir konformasyon alır. Katlanmış siklobütan, varsayımsal düzlemsel formundan daha kararlıdır.
Halkanın katlanması açı gerinmesini biraz artırsa da, bağ açısını 90°'den 88°'ye düşürerek, sekiz örten CH bağı ile ilişkili burulma gerinimini önemli ölçüde azaltır ve 110 kJ/mol'lük net gerinim enerjisi ile sonuçlanır.
Siklobütan gibi, siklopentan da düzlemsel değildir ve bir veya iki atomun düzlemden büküldüğü bir zarf konformasyonu varsayar.
Varsayımsal bir düzlemsel siklopentan 108°'lik bir bağ açısına sahip olsa da - ideal değere çok yakın, zarf konformasyonu, açı geriniminde sadece hafif bir artışla on örten bağdan gelen burulma gerilimini büyük ölçüde azaltır.
Bu nedenle, siklopentandaki toplam halka gerilimi 27 kJ/mol kadar düşüktür.
Adolf von Baeyer, küçük ve büyük sikloalkan halkalarının kararsızlıklarını açı gerilimi kavramını kullanarak açıklamaya çalıştı; bu, sp3 hibritlenmiş…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.