De modo geral, quando um átomo de carbono se encontra ligado a quatro outros átomos de carbono, o ângulo entre duas ligações quaisquer é de 109o 5' (geometria tetraédrica). Segundo Adolf Von Baeyer, em alguns ciclanos, um dos ângulos de ligação, em cada átomo de carbono, não possui o valor normal do ângulo tetraédrico, pois estas ligações são forçadas a se comprimir, de modo a fechar o ciclo. Assim, o ciclopropano é um triângulo equilátero, com ângulos de 60o, e o ciclobutano é um quadrado, com ângulos de 90o.
Devido ao fator de o valor do ângulo de ligação entre os carbonos no ciclo diferir do valor normal tetraédrico, existe nessas moléculas um certa tensão, e daí resulta serem elas instáveis, em comparação com as moléculas cujos ângulos de ligação são tetraédricos. A tensão em um ciclo pode ser calculada pela fórmula (109o 5' - a) / 2, onde a é o ângulo entre dois carbonos do ciclo, supondo uma cadeia coplanar. Assim, pela equação, o ciclopropano tem uma tensão de 24o 75', o ciclobutano de 9o 75' e o ciclopentano de 0o 75' (desprezível). O ciclopentano, por ter uma tensão desprezível, já possui uma grande estabilidade, preferindo reações de substituição, como nos alcanos, enquanto o ciclopropano e o ciclobutano, com tensões elevadas, sofrem facilmente ruptura na cadeia, dando reações de adição, como nos alcenos.
E o ciclohexano? Este teria um ângulo coplanar de 120o, o que causaria uma tensão em sentido oposto em relação aos casos citados anteriormente, ou seja, de acordo com a fórmula, a tensão para o ciclohexano seria de -5o 25, que seria uma tensão de distensão. Por isso, o ciclohexano deveria ser muito instável. Porém, ele é mais estável que o ciclopentano e praticamente só dá reação de substituição. Bayer errou, porque os átomos de carbono nas cadeias cíclicas com mais de cinco carbonos não são coplanares, e mantêm o ângulo tetraédrico (109o 5'), sem tensão. No caso do ciclohexano, os carbonos, mantendo o ângulo tetraédrico, podem assumir duas conformações espaciais, que foram denominadas barco e cadeira, por fazerem lembrar esses objetos. No entanto, a estrutura em forma de cadeira é a mais estável delas. Não pela tensão angular, já que ambas têm o mesmo ângulo de ligação (109o 5'), mas pelo fato de a conformação barco apresentar interações não-dirigidas entre os átomos de hidrogênio.
Devido ao fator de o valor do ângulo de ligação entre os carbonos no ciclo diferir do valor normal tetraédrico, existe nessas moléculas um certa tensão, e daí resulta serem elas instáveis, em comparação com as moléculas cujos ângulos de ligação são tetraédricos. A tensão em um ciclo pode ser calculada pela fórmula (109o 5' - a) / 2, onde a é o ângulo entre dois carbonos do ciclo, supondo uma cadeia coplanar. Assim, pela equação, o ciclopropano tem uma tensão de 24o 75', o ciclobutano de 9o 75' e o ciclopentano de 0o 75' (desprezível). O ciclopentano, por ter uma tensão desprezível, já possui uma grande estabilidade, preferindo reações de substituição, como nos alcanos, enquanto o ciclopropano e o ciclobutano, com tensões elevadas, sofrem facilmente ruptura na cadeia, dando reações de adição, como nos alcenos.
E o ciclohexano? Este teria um ângulo coplanar de 120o, o que causaria uma tensão em sentido oposto em relação aos casos citados anteriormente, ou seja, de acordo com a fórmula, a tensão para o ciclohexano seria de -5o 25, que seria uma tensão de distensão. Por isso, o ciclohexano deveria ser muito instável. Porém, ele é mais estável que o ciclopentano e praticamente só dá reação de substituição. Bayer errou, porque os átomos de carbono nas cadeias cíclicas com mais de cinco carbonos não são coplanares, e mantêm o ângulo tetraédrico (109o 5'), sem tensão. No caso do ciclohexano, os carbonos, mantendo o ângulo tetraédrico, podem assumir duas conformações espaciais, que foram denominadas barco e cadeira, por fazerem lembrar esses objetos. No entanto, a estrutura em forma de cadeira é a mais estável delas. Não pela tensão angular, já que ambas têm o mesmo ângulo de ligação (109o 5'), mas pelo fato de a conformação barco apresentar interações não-dirigidas entre os átomos de hidrogênio.
Muito obrigado ai.... Bom trabalho a equipa responsavel em postar este conhecimento relacionada a Tensao de Baeyer.... Como sugestao poderia colocar as reaccao para cada cicloalcano.
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