Question

Объясните почему молекула циклогексана не является плоской

Answer 1

Тут все просто: если бы молекула циклогексана была плоской, то являлась бы правильным шестиугольником, то есть углы между связями С-С составляли бы 120 градусов, а это большое отклонение от стандартного для sp3-гибридных атомов угла в 109 градусов. В этом случае молекула бы просто не выдержала напряжения, возникающего из-за такой нестыковки. Циклогексан существует в конформации "кресла", при которой углы между связями составляют 111 градусов, что все еще не 109, но уже и не 120 и напряжение вполне возможно выдержать.

Answer 2

Молекула циклогексана не является плоской, потому что ее атомы углерода имеют sp3-гибридизацию и образуют идеальные тетраэдрические углы. Если бы молекула была плоской, то углы между связями были бы 120°, что привело бы к большому напряжению углов. Кроме того, в плоской молекуле все связи углерода были бы эклипсированы, что привело бы к большому напряжению эклипсирования. Чтобы избежать этих напряжений, молекула циклогексана принимает неплоские конформации, такие как конформация кресла или конформация лодки. Эти конформации позволяют атомам углерода иметь более оптимальное расположение в пространстве и минимизировать стерическое взаимодействие между атомами водорода. Для более подробной информации вы можете посмотреть [этот источник](https://chem.libretexts.org/Courses/University_of_Illinois_Springfield/UIS%3A_CHE_267_-_Organic_Chemistry_I_%28Morsch%29/Chapters/Chapter_04%3A_Alkanes/3.11%3A_Cyclohexane) или [этот источник](https://chem.libretexts.org/Courses/Sacramento_City_College/SCC%3A_Chem_420_-_Organic_Chemistry_I/Text/03%3A_Functional_Groups_and_Nomenclature/3.04%3A_Cycloalkanes).