その理由は次のとおりです。
* リングひずみ: シクロヘキサンは6員環であり、SP3ハイブリダイズ炭素の理想的な結合角は109.5度です。完璧な六角形では、結合角度は120度になります。結合角のこの違いは、シクロヘキサンにリング株を作成します。
* 立体構造: リング株を最小限に抑えるために、シクロヘキサンはさまざまな立体構造を採用します。最も安定した立体構造は、椅子の立体構造です 。 この立体構造では、リングは平らではありません。水素原子の上下位置を交互に備えた3次元の形状を備えています。この配置により、リング上の置換基の配置をずらして、立体障害を軽減し、さらに低下させます。
* 軸方向および赤道位置: 椅子の立体構造では、シクロヘキサンの置換基が軸方向または赤道位置を占めることができます。軸方向の位置はリングからまっすぐ上下に向かっていますが、赤道位置は側面を指しています。 これらの位置間の相互変換には、C-C結合を中心に回転する必要がありますが、この回転はリングの構造のために自由ではありません。
要約: シクロヘキサンの周期的な性質と環系統を最小限に抑えるためのその要件は、C-C結合に関する自由回転を防ぎます。代わりに、シクロヘキサンは、置換基の軸方向および赤道位置との椅子の立体構造を含む、株を緩和するために特定の立体構造を採用します。