环烷烃的环张力与燃烧热
每 CH₂ 基团的燃烧热 (kJ·mol⁻¹) 对比直链烷烃基准线
697
环丙烷
(3)
686
环丁烷
(4)
664
环戊烷
(5)
659
环己烷
(6)
662
环庚烷
(7)
664
环辛烷
(8)
663
环癸烷
(10)
658
直链烷烃
基准
环张力 = 实测燃烧热 − 直链基准 (658 kJ·mol⁻¹)
环丙烷 · 高张力
每 CH₂ 燃烧热高达 697 kJ·mol⁻¹,比直链基准高 39 kJ·mol⁻¹。60° 键角严重偏离 sp³ 理想角 109.5°,角张力极大。
环丁烷 · 中等张力
键角约 90°,燃烧热 686 kJ·mol⁻¹。通过轻微折叠(蝴蝶构象)缓解部分角张力与扭转张力。
环己烷 · 无张力
燃烧热 659 kJ·mol⁻¹,与直链基准几乎一致。椅式构象使所有键角接近 109.5°、所有邻位 C–H 交叉排列,无角张力、无扭转张力
中环 (7–12) · 跨环张力
角张力已消除,但跨环 H 之间的范德华排斥使燃烧热略高于基准,称为 跨环张力 (transannular strain)
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