Органическая химия. Часть I. Ациклические углеводороды. Циклоалканы - 31 стр.

UptoLike

31
(109,5
о
– 60
о
= 49,5
о
), более склонен к реакции раскрытия кольца,
чем циклобутан.
Угол в правильном пятиугольнике 105
о
и близок к тетраэдри-
ческому, поэтому циклопентан практически свободен от углового
напряжения. При переходе к циклогексану, циклопентану и т.д. от-
клонение от нормального угла по теории Байера будет возрастать и
молекулы будут становиться все более напряженным. Однако это
противоречит экспериментальным данным, в частности, сведениям
по теплоте сгорания.
Теплота сгорания
может служить мерой относительной устой-
чивости органических соединений. Для циклических алканов вклад
каждого метилового звена (-СН
2
-) в суммарную теплоту сгорания
составляет 157,4 ккал/моль (659,010
3
Дж/моль). Теплота сгорания
на СН
2
- группу в случае циклопропана на 9,2 ккал/моль (38,510
3
Дж/моль) выше, чем для ациклических углеводородов, для цикло-
бутана это различие составляет 7,4 ккал/моль (3110
3
Дж/моль)
(табл. 5.1).
Таблица 5.1
Теплоты сгорания в расчете на СН
2
- группу, ккал/моль
(4,18710
3
Дж/моль)
Размер кольца
Для
ацикли-
ческих
соедине-
ний
3 4 5 6 7 8
157,4 166,6 164 158,7 158,4 158,3 158,6
Если циклопропан и циклобутан выделяют при сгорании боль-
ше энергии в расчете на СН
2
- группу, значит они содержат больше
энергии на каждую СН
2
- группу. Тогда, в соответствии с теорией
Байера, циклопропан и циклобутан менее устойчивы по сравнению
с ациклическими соединениями и более склонны к реакциям с рас-
крытием кольца. Циклы большие, чем циклопентан, также должны
быть не устойчивыми. Однако ни для одного из циклов, больших
С
4
, теплота сгорания значительно не отличается от величины 157,4