环张力

✍ dations ◷ 2025-04-04 20:59:02 #环张力
在有机化学中,环张力是当分子内的键结形成不正常角度时存在的不稳定类型。张力大多在小的环上,像是环丙烷和环丁烷这种其碳-碳-碳角度与近乎109°的理想值大大偏离的类型。. 由于它们的高张力,使得这些小环的燃烧热升高了。环张力是从角张力、皮策张力或构形张力,和外环张力或凡得瓦张力结合而来。角张力最简单的例子是小的环烷类像环丙烷和环丁烷,如下面所讨论的。此外,在无法被缓解的环系统中经常有重叠的情况。烷类在烷类里,原子轨域的最理想重叠趋近于109.5°。最常见的环状化合物在它们的环上有五或六个碳。阿道夫·冯·拜尔在1905年以拜耳张力学说获得诺贝尔奖,其解释了环状分子的相对稳定性。角张力发生在特定的化学结构中键角需要从理想的键结角度中改变以达到最大的键强度。因为环状分子缺乏非环状分子的弹性,所以角张力会对环状分子造成影响。角张力使分子变得不稳定,尤其是在高反应性和上升的燃烧热中更为明显。在化学键中原子轨域有效的重叠程度越大键的强度也会越大。角张力的定量测量方法为应变能。影响环状分子的环张力是由角张力和扭张力结合产生。让环张力之间做比较的常态能可从测量在环烷中一分子燃烧热的亚甲基而得知。每莫耳658.6 KJ的值是从一个不受张力影响的长链烷类获得的。.环烯类是sp2-混成的碳中心其扭曲所造成之张力的物质。图像是C60,其碳中心是金字塔形状。这个扭曲增强了此分子的反应性。角张力也是布莱特规则的基础,布莱特规则规定桥头碳中心在烯类里是不会合并在一起的,因为最终的烯类会是有极端角张力的物质。在环烷类中,每一个碳是以非极性共价的方式和另外两个碳和两个氢作键结。碳上有sp3混成以及理想的角度109.5°。然而由于环状结构的限制,理想的角度只能以六碳环的方式达成—椅形的环己烷。对其他的环烷类来说,键角偏离了理想的状态。在环丙烷(3碳)和环丁烷(4碳)中的碳-碳键结各别是60°和~90°。由三、四、和一些五元环所组成的有高度张力的分子,包括:环丙烷,环丙烯,环丁烷,环丁烯,螺桨烷,螺桨烷,环氧化合物,氮丙环,环戊烯,和降冰片烯。这些分子在环原子之间的键角比理想的四面体(109.5°)和三角平面(120°)里它们相对的sp3和sp2键结所形成的键角更加的尖锐。因为相对小的键角的关系,键结有比较高的能量,也可以接受含有更多的p-性质来减少键结的能量。此外,环丙烷/烯和环丁烷/烯的环型结构提供了非常少的构型弹性。因此,环原子的替代物存在于重叠构像的环丙烷中以及在环丁烷的间扭和重叠之间,并以凡得瓦力的形式提供高度的环张力能。其他没有三和四元环的环烷烃可以受到张力的影响。这些包括了环芳,柏拉图烃,锥形的烯类,和环状炔烃。有环张力的分子其键结中包含的位能和独特的键结构造可被用来驱动在有机合成中的反应。像这类的例子就有开环置换聚合反应,环丁烯的光诱导开环和环氧化合物与氮丙环的亲核开环反应。

相关

  • 固氮作用固氮作用(英语:Nitrogen fixation),简称固氮,指将空气中游离态的氮(氮气)转化为含氮化合物(如硝酸盐、氨、二氧化氮)的过程。可分为自然固氮以及人工固氮两种。自然固氮(Natural nitro
  • 梅毒梅毒是一种细菌型的性感染疾病,病原体是螺旋菌菌种梅毒螺旋体(英语:Treponema pallidum)的一种亚种(Treponema pallidum pallidum)。其病原体最早是由德国的埃里克·霍夫曼(英语:Eri
  • 急症急诊室(英语:Accident & Emergency、Emergency department、Emergency room等,缩写为A&E或ER),是医院的其中一个部门,但不是每间医院都有提供急诊服务。相对于有预约的门诊部,使用
  • 内皮内皮细胞或血管内皮是一薄层的专门上皮细胞,由一层扁平细胞所组成。它形成血管的内壁,是血管管腔内血液及其他血管壁(单层鳞状上皮)的界面。内皮细胞是沿着整个循环系统,由心脏直
  • 消化道溃疡消化性溃疡(英语:peptic ulcer disease,简称PUD),又称胃及十二指肠溃疡。这是指胃、小肠前段(十二指肠)或幽门,有时也包含了食道下端的黏膜损伤(溃疡)。在胃发生的溃疡称作胃溃疡(英语:s
  • 不可逆拮抗剂不可逆拮抗剂是一种永久与受体结合的拮抗剂。它要么与活性位点形成共价键,要么结合得很牢固,以至于离解速率在相关时间跨度内可视为零。这使受体永久失活,并很快被内化、回收。
  • 勒克瑙बाप तहसील घंटियाली capital勒克瑙(印地语:लखनऊ;乌尔都语:لكهنو‎‎)为印度北方邦首府,同时也是勒克瑙县(英语:Lucknow District)的行政中心,直至2001年人
  • 磺胺甲基嘧啶磺胺甲基嘧啶是一种磺胺类抗菌药物,其INN名称是“Sulfamerazine”。该药物可用于治疗由细菌感染引起的疾病等病症。该药物在血液中的半衰期尚不明确,在大鼠体内的LD50(半致死量
  • 滨海省滨海省(英语:Littoral Province、法语:Province du Littoral)是喀麦隆的一个省,位于西部几内亚湾岸。萨纳加河在本省流入海。面积65,576平方公里,2004年人口2,202,340人。首府杜阿
  • 固绿FCFFood green 3, FD&C Green No. 3, Green 1724, Solid Green FCF, C.I. 42053固绿FCF是一种海绿色的三芳基甲烷食用色素。固绿FCF可以作为马松三色染色法(Masson's trichrome