Ringverspannung im Cyclopropan
Wie im Molekülmodell zu sehen ist, hat Cyclopropan Bindungswinkel von 60º, was eine bedeutende Abweichung von den typischen 109,5º der sp3-Kohlenstoffe darstellt. Zusätzlich sind die Wasserstoffe ekliptisch, drei auf der oberen und drei auf der unteren Seite. Diese beiden Faktoren, Winkelspannung und Ekliptik, machen Cyclopropan zu einem Hochenergiemolekül.
Cyclopropan ist plan und hat keinen Mechanismus zur Entlastung dieser Spannung. Bei anderen Cycloalkanen helfen räumliche Anordnungen, die ekliptischen Wasserstoff-Wasserstoff-Interaktionen zu minimieren.
Ringverspannung im Cyclobutan
Cyclobutan hat Bindungswinkel von 90º zwischen den Kohlenstoffen, was eine bedeutende Spannung verursacht, jedoch viel weniger als beim Cyclopropan. In seiner planaren Form hat es vier ekliptische Wasserstoffe auf jeder Seite. Cyclobutan reduziert die Ekliptik, indem es die gegenüberliegenden Kohlenstoffe aus der Ebene herausbewegt.
Ringverspannung im Cyclopentan
Die Bindungswinkel im Cyclopentan sind sehr nahe bei 109º, was dieses Molekül nahezu frei von Winkelspannung macht. Es hat fünf Wasserstoff-Wasserstoff-Ekliptik-Interaktionen auf jeder Seite, die es minimiert, indem es eine räumliche Anordnung namens Umschlagform annimmt.
