CICLOALCANI
Ciclohexanul
Sunt posibile doua forme izomere, fara tensiune, ale inelului ciclohexanic in care toti atomii de carbon au unghiuri normale de 109 28', forma scaun si forma baie.
Acesti doi izomeri de conformatie au un continut de energie diferit. Din formule se vede ca in forma scaun toate grupele CH2 sunt in pozitie eclipsata. Forma scaun este deci mai stabila decat forma baie. Din cauza eclipsarii legaturilor C-H din forma baie, legaturile C-C sufera o usoara rasucire, prin care tensiunea, prin care tensiunea de eclipsare a grupelor CH2 este atenuata, rezulta o asa numita forma baie rasucita ("twist form'). Forma baie este deci intr-o oarecare masura flexibila, in timp ce forma scaun este rigida, caci la aceasta din urma orice rasucire a unei legaturi C-C provoaca o crestere a tensiunii de eclipsare si aparitia unei mici tensiuni angulare.
Forma scaun este mai flexibila decat forma baie (sau mai exact de forma "twist') cu 5,5 kcal/mol. La transformarea in forma baie, forma scaun trebuie sa treaca o bariera de energie (energie de activare) de 10,5 kcal/mol (cauzata de aparitia temporara a unei tensiuni angulare). Aceasta bariera de energie (determinata cu ajutorul spectrului de rezonanta magnetica nucleara ) este destul de inalta pentru ca cele doua forme, scaun si baie, sa existe ca doi izomeri distincti, dar nu este suficienta pentru a face posibila izolarea lor. Din spectrele in infrarosu si Raman, precum si prin metoda difractiei electronilor s-a stabilit ca moleculele ciclohexanului se afla la temperatura camerei, aproape exclusiv in forma de scaun (O.Hassel,1941). Din anumite consideratii termodinamice rezulta ca numai o molecula dintr-o mie poate exista temporar in forma baie. Forma baie se intalneste insa in molecule constranse steric de exemplu in sisteme cu puncte (v. mai departe).
Pentru studiul izomeriei sterice sunt utile modele moleculare (dupa Stuart Briegleb, Dreiding si altele) cu ajutorul carora pot fi reproduse, la scara , diferitele conformatii posibile ale moleculelor (fara tensiune).
CICLOPENTANUL
Unghiul intern al unui pentagon regulat (108 ) nu difera decat foarte putin de unghiul tertraederic (109 29 ). Daca inelul ciclopentanic ar fi plan, tensiunea angulara ar trebui sa fie practic nula, asa cum prevede teoria tensiunii clasice. Totusi, dupa cum s-a aratat mai sus, molecula ciclopentanului are o energie excedentara de 6,5 kcal/mol, in raport cu ciclohexanul considerat fara tensiune. Acest efect este datorat respingerii legaturilor C-H din cele cinci grupe CH2 vecine din inel, care (intr-un inel ciclopentanic plan) ar fi constranse in conformatii eclipsate, energetic defavorabile, bogate in energie ( v. butanul). Din cauza acestor respingeri se nasc legaturile C-C forte de torsiune, care constrang unul din atomii de carbon sa iasa in fata planului celorlalti patru, micsorand astfel tensiunea de eclipsare a legaturilor C-H (K.S. Pitzer, 1945). Cei cinci atomi oscileaza pe rand in afara planului inelului ("pseudorotatie').
