При образовании молекулы
метана все валентные связи,
образуют углы равные
109°28'
При образовании молекулы циклопропана связи между
атомами углерода образуются за счёт перекрывания
гибридных орбиталей, в результате углы связей
уменьшаются и становятся равными 60°
В молекулах циклоалканов, в отличие от алканов, гибридные орбитали, участвующие
в образовании связей между атомами углерода, находятся в напряженном
состоянии (иногда эти связи называют «банановыми» связями). Это напряжение
растёт с увеличением отклонения угловых связей атомов углерода от нормального
положения (109°28'). Это отклонение называют угловым напряжением.
За счет напряжения гибридных
орбиталей валентные углы
уменьшаются от 109°28, до 60°.
«Банановая» связь
в молекуле циклопропана
То же самое наблюдается при образовании других молекул циклоалканов, и углы
связей отличаются от 109°28'. Например, в молекуле циклобутана углы связей равны
90°, в молекуле циклопентана - 108°, а в молекуле циклогексана - 120°. Ниже
даны шаростержневые модели молекул циклопропана и циклобутана.
шаростержневая модель
молекулы циклопропана
шаростержневая модель
молекулы циклобутана
Чем больше в циклоалканах размеры цикла, тем меньше угловое напряжение.