JoVE Logo

Sign In

3.9 : مطابقات الألكانات الحلقية

حاول أدولف فون باير شرح حالات عدم الاستقرار في حلقات الألكان الحلقي الصغيرة والكبيرة باستخدام مفهوم إجهاد الزاوية - وهو الإجهاد الناتج عن انحراف زوايا الرابطة عن القيمة المثالية لرباعي الأوجه البالغة 109.5 درجة لكربونات sp3 المهجنة. ومع ذلك، في حين السيكلوبروبان والسيكلوبنتان مجهدان، كما هو متوقع من زوايا الرابطة المضغوطة للغاية، فإن السيكلوبنتان أكثر إجهادًا مما كان متوقعًا، والسيكلوهكسان خالي من الإجهاد تقريبًا. ومن ثم، فإن نظرية باير التي استندت إلى افتراض أن جميع الألكانات الحلقية مسطحة كانت خاطئة، وفي الواقع، تتبنى معظم الألكانات الحلقية بنية غير مستوية.

يتمتع البروبان الحلقي، وهو ألكان حلقي ثلاثي الكربون، بأعلى إجهاد زاوية نظرًا لأن بنيته المستوية مضغوطة للغاية، وينحرف بمقدار 49.5 درجة عن القيمة المثالية. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي السيكلوبروبان على إجهاد الالتوائي بسبب التفاعل التراكبي بين ستة روابط C-H. ومن ثم، فإن السيكلوبروبان لديه إجهاد حلقي إجمالي قدره 116 كيلوجول/مول. على عكس البروبان الحلقي، الذي هو مستو، يأخذ السيكلوبيوتان شكلًا غير مستوٍ أكثر استقرارًا ومطويًا. يؤدي الطي إلى ارتفاع إجهاد الزاوية قليلًا مقارنةً بالبيوتان الحلقي المستوي الافتراضي، لكن الإجهاد الالتوائي الناتج عن ذرات الهيدروجين العشرة المتراكبة يخفف إلى حد كبير. يمتلك السيكلوبيوتان إجهادًا إجماليًا قدره 110 كيلوجول/مول. يتبنى السيكلوبنتان أيضًا شكلاً غير مستوٍ يُعرف باسم التشكل المغلف. بالمقارنة مع الشكل المستوي الافتراضي للسيكلوبنتان، فإن شكل الغلاف له زوايا ربط منخفضة قليلاً، مما يزيد بشكل طفيف من إجهاد الزاوية. ومع ذلك، فإنه يخفف بشكل كبير من الضغط الالتوائي الناتج عن عشرة روابط C-H. ومن ثم، فإن الإجهاد الإجمالي في السيكلوبنتان هو 27 كيلوجول/مول.

Tags

CycloalkanesAngle StrainCyclopropaneCyclobutaneCyclopentaneCyclohexaneNon planar StructureRing StrainTorsional StrainConformations

From Chapter 3:

article

Now Playing

3.9 : مطابقات الألكانات الحلقية

Alkanes and Cycloalkanes

11.6K Views

article

3.1 : هيكل الألكانات

Alkanes and Cycloalkanes

27.0K Views

article

3.2 : الأيزومرات الدستورية للألكانات

Alkanes and Cycloalkanes

17.6K Views

article

3.3 : تسمية الألكانات

Alkanes and Cycloalkanes

21.5K Views

article

3.4 : الخصائص الفيزيائية للألكانات

Alkanes and Cycloalkanes

10.8K Views

article

3.5 : إسقاطات نيومان

Alkanes and Cycloalkanes

16.5K Views

article

3.6 : مطابقات الإيثان والبروبان

Alkanes and Cycloalkanes

13.7K Views

article

3.7 : مطابقات البوتان

Alkanes and Cycloalkanes

13.9K Views

article

3.8 : الألكانات الحلقية

Alkanes and Cycloalkanes

12.2K Views

article

3.10 : مطابقات الهكسان الحلقي

Alkanes and Cycloalkanes

12.2K Views

article

3.11 : تشكيل كرسي الهكسان الحلقي

Alkanes and Cycloalkanes

14.4K Views

article

3.12 : استقرار الهكسان الحلقي البديل

Alkanes and Cycloalkanes

12.4K Views

article

3.13 : الهكسان الحلقي غير المستبدل: أيزوميرية رابطة الدول المستقلة

Alkanes and Cycloalkanes

11.8K Views

article

3.14 : طاقة الاحتراق: مقياس للاستقرار في الألكانات والألكان الحلقي

Alkanes and Cycloalkanes

6.2K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved