环张力

在有机化学中，环应变是一种不稳定性，当分子中的键形成异常的角度时就会存在。 应变最常讨论的是小环，例如环丙烷和环丁烷，它们的内角远小于约 109° 的理想值。 由于它们的高应变，这些小环的燃烧热升高。

环张力由角应变、构象应变或 Pitzer 应变（扭转遮蔽相互作用）和跨环应变（也称为范德瓦尔斯应变或 Prelog 应变）的组合产生。 角应变最简单的例子是小环烷烃，例如环丙烷和环丁烷。

环张力能量可归因于为了闭合环而使键和键角变形所需的能量。

环张力能量被认为是改变环反应的加速速率的原因。 它与传统键能的相互作用改变了影响环应变反应动力学和热力学的化合物的焓。

在烷烃中，原子轨道的最佳重叠在 109.5° 处实现。 最常见的环状化合物的环中有五个或六个碳原子。 Adolf von Baeyer 于 1905 年因发现 Baeyer 应变理论而获得诺贝尔奖，该理论在 1885 年解释了环状分子的相对稳定性。

当键角偏离理想键角以在特定化学构象中达到xxx键强度时，就会发生角应变。 角应变通常会影响环状分子，环状分子缺乏非环状分子的灵活性。

角应变使分子不稳定，表现为更高的反应性和升高的燃烧热。 xxx键合强度源于化学键中原子轨道的有效重叠。 角应变的定量测量是应变能。 角应变和扭转应变结合产生影响环状分子的环应变。

允许比较环应变的归一化能量是通过测量环烷烃中摩尔燃烧热的每个亚甲基 (CH2) 获得的。

每摩尔 658.6 kJ 的值是从无应变的长链烷烃中获得的。

环烷烃通常比环烯烃具有更小的环应变，这在比较环丙烷和环丙烯时可见。

环烯烃会受到由 sp2 杂化碳中心变形引起的应变。 说明性的是 C60，其中碳中心被金字塔化。 这种扭曲增强了该分子的反应性。 角应变也是 Bredt 规则的基础，该规则规定桥头碳中心不包含在烯烃中，因为生成的烯烃会受到极端角应变的影响。

小的反式环烯烃具有很大的环张力，它们不能长时间存在。 例如，已分离的最小的反式环烷烃是反式环辛烯。 已通过分光光度法在几分钟内检测到反式环庚烯，反式环己烯被认为是某些反应的中间体。 没有更小的反式环烯烃是已知的。 相反，虽然小的顺式环烯烃确实具有环张力，但它们的环张力比小的反式环烯烃小得多。

通常，烯烃中不饱和度的增加会导致更高的环应变。 增加不饱和度导致环丙烯中更大的环应变。 因此，环丙烯是上述两者之间环张力xxx的烯烃。 环丙烯和环丙烷之间不同的杂化和几何结构导致环应变增加。 环丙烯还具有增加的角应变，这也有助于更大的环应变。 然而，这种趋势并不总是适用于所有烷烃和烯烃。

在某些分子中，除角应变外，扭转应变也会对环应变产生影响。