题目
下列环烷烃中,最不稳定的是:A. 三元环B. 四元环C. 五元环D. 六元环
下列环烷烃中,最不稳定的是:
A. 三元环
B. 四元环
C. 五元环
D. 六元环
题目解答
答案
A. 三元环
解析
环烷烃的稳定性主要由环的大小决定,关键在于环的张力。环的大小影响碳原子的键角,键角偏离理想值(如乙烷中的约109.5°)越大,角张力越大,分子越不稳定。
- 三元环(环丙烷):键角仅为60°,角张力最大,最不稳定。
- 四元环:键角增大,张力减小,但仍有较大张力。
- 五元环和六元环:键角接近理想值,张力最小,稳定性最好。
因此,三元环是最不稳定的环烷烃。
环烷烃稳定性的影响因素
-
角张力:环烷烃中碳原子被迫偏离理想键角形成的能量差异。
- 三元环:键角60°,显著偏离理想值,张力最大。
- 四元环:键角约85°,张力仍较大。
- 五元环:键角约108°,接近理想值,张力最小。
- 六元环:键角约120°,张力略高于五元环,但稳定性仍较高。
-
热力学稳定性:
- 环越大,张力越小,稳定性越高。
- 三元环因张力最大,最易发生开环反应,化学性质最活泼。