为什么六元环和较大的环几乎无环张力？

首先定义一下环张力的总体概念，主要来自三个方面，即：角张力、扭转张力和范德华张力；其中：

• 角张力是因为环的键角偏离了理想值导致；

• 扭转张力是重叠式构象导致；

• 范德华张力是原子/基团空间排斥导致；

理论上来讲：无论是大环还是小环，只要是平面的刚性结构，都应该有张力存在的；但实际上，随着原子数的增加，不是每一个原子都愿意接受单纯的刚性张力拉扯。

哪里有压迫，那就就有反抗。努力开不了环，做出一定的改变去释放张力（以柔克刚）还是做的到的。

在常规定义的小环（三、四、五元环）化合物中：

最痛苦的是环丙烷，因为三点确定一个面，三元环是平面型的，同时是刚性的，除了开环，无法做出别的改变；所以它的角张力最大；

同时从侧面看过去，它所有的 C – H 键又都是彼此重叠的；扭转张力也很大；所以它是张力最大的环状物；

环丁烷，奋力挣扎，改变破碎命运 乙烷的重叠式构象能量很高，所以作为乙烷的二次方版本，环丁烷如果想稳定存在，注定不可能是平面型分子，

所以环丁烷会扭曲，即使这样做会由于减小键角而增大角张力，但为了减弱重叠式的相互作用（扭转张力），它仍然这样做了；（可以理解角张力是两根C-C共价键的事，而扭转张力作用在乙烷分子的一个C-C键上）

环戊烷，阶段性胜利，五元环的构象虽然研究的不是很清楚，但众所默认的是它是信封式的结构，其中四个 C 原子在一个平面上，另一个在平面上方或下方。这些原子迅速地轮流处在平面上，或不在平面上。

遗憾的是五元环中的角张力虽然得到了有效释放，但因为克服不了重叠式的相互作用，所以还会有一定的环张力；

环己烷，终于走出了自己的路 中的燃烧热数据显示，环己烷几乎无环张力。这说明在环己烷中无论是角张力还是扭转张力都几乎不存在，换句话说环己烷的真实结构中在保证张力释放的同时，必须要保证尽量没有重叠的C-H键；

基于此，两种构象模型被提了出来；

环己烷的椅式构象中 C–H 键都是交叉式的，没有任何重叠；从而给出了最低的能量；而在船式构象中，有四对C–H 键都是重叠式的，而且在“船帆”位置的两个 C–H 键还有排斥作用（范德华张力）

净结果是虽然两种构型都不存在张力角度，但船式构象的重叠式相互作用导致了大约 25 kJ mol − 1，从能量的角度上看，船式构象没有椅式构象重要。

后来，还有一种船式构象的变种，称之为扭船式，能量比船式大概低 4 kJ mol − 1；

但无论那种构象，我们都能得到一个相同的结果：环状化合物中，随着碳原子的增加，刚性会慢慢丧失，为了维持稳定，化合物的构象的伸展有了更多的选择，伴随着的是角张力释放，重叠张力和范德华张力的取舍！