无张力环学说

    无张力环学说 : 亦称“萨克泽-莫尔学说”。解释高级碳 环化合物稳定性的学说。由德国化学家萨 克泽(H.Sachse)和莫尔(E.Mohr)于 1890年、1918年先后提出。他们认为环己 烷及其他高级脂环烃并不象^*拜耳张力学 说描述的那样,成环碳原子限定在一个平 面上,因键角屈挠而产生张力,具有环不稳 定的特性;而是碳环可以不在一个平面上, 使碳原子保持正常的价键角度(109°28′), 形成稳定的无张力环。例如,环己烷如果 是平面结构(Ⅰ)的话,其环内碳碳键之间的 夹角为120°,要使键角由正常的109°28′ 变为120°,必须使两个价键各向外偏转 1/2(120°-109°28′)=5°16′,而将产生环 张力。这与事实不符。实验证明,环己烷 的碳原子不在一个平面上,而是以正常键 角形成船式(Ⅱ)或椅式(Ⅲ)等构象,成 为无张力环。又如麝香酮(C₁₆H₃₀O)有一 个十五元的碳环结构(Ⅳ),若遵循拜耳 张力学说,碳环上的每个价键应向外偏转 23°16′,其环张力与环丙烷(碳环上的每个 价键向内偏转24°44′)相似,故应非常不稳 定而难于形成。事实上,麝香酮成环碳原 子以正常键角相联成折叠式的碳环,形成 稳定的无张力环。该学说不仅能成功地解 释和预测高级脂环烃的稳定性,而且促进 了脂环烃立体化学的发展。