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拜耳張力學說

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拜耳張力學說Baeyer張力學說,或張力學說)是由阿道夫·馮·拜爾於1885年用以解釋不同環烷烴的穩定性而提出的一個理論。這個學說認為,所有環狀化合物都具有環平面結構,由於鍵角(即多邊形內角)與sp3雜化軌道正常鍵角(109°28')有差別,因此所有環系都存在角張力。這個偏轉角可以用(sp3雜化軌道正常鍵角 - 多邊形內角)÷ 2 來計算。[1]

各常見環烷烴的偏轉角可以依此計算出來,見下表。根據這些數據,可以認定大環化合物與小環化合物一樣,環系越偏出五元環,偏轉角越大,張力越大。由於張力越大,分子能量越高,分子越不穩定,故小環的環丙烷環系容易開環。這便是拜耳張力學說對不同環烷烴穩定性的解釋。

環烷烴 環丙烷 環丁烷 環戊烷 環己烷 環庚烷 環辛烷
偏轉角 +29°44' +9°44' +0°44' -5°16' -10°3' -12°46'

事實上,大環化合物是穩定的。除三元環和芳香環具有平面結構外,其他環都不是真正的平面結構,因此自然也就不存在所謂「偏轉角」,拜耳張力學說是錯誤的。但它所提出的當分子內鍵角偏離正常鍵角時會產生張力的現象,卻是存在的。這種張力稱為角張力

參見

參考資料

  1. ^ Armin de Meijere. Adolf von Baeyer: Winner of the Nobel Prize for Chemistry 1905. Angew. Chem. 2005, 44 (48): 7836–7840 [2008-10-31]. doi:10.1002/anie.200503351. (原始內容 (abstract)存檔於2012-12-10).