角張力

一個帶四個單鍵的碳原子，「希望」它的鍵以 109.5 度的四面體角張開——這個角度讓它的四對電子盡可能彼此遠離。角張力是分子在鍵被迫偏離這個偏好角度（被擠得太窄或撐得太寬）時必須儲存的能量。它是把碳硬塞進它的鍵所不喜歡的形狀時的那份彆扭。

這發生在哪裡？多半在小環裡，幾何讓它別無選擇。環丙烷是個三角形：它的內角被釘在 60 度附近，遠低於 109.5 度，所以它的碳碳鍵被嚴重彎折——它們無法筆直地指向彼此，只能形成微弱的、香蕉狀的「彎鍵」。「小環因角度侷促而受張力」這一想法，就是古老的貝耶爾張力理論（Baeyer strain）。環丁烷（約 90 度）也受張力，環戊烷則只是輕微。

貝耶爾假定所有環都是平面的，這讓他錯誤地預測大環也會受張力。修正在於：真實的環會偏離平面、皺起來——環己烷折成椅式，那裡每個角基本都是理想的 109.5 度，角張力消失了。所以角張力只主宰最小的那些環；從環己烷起，分子靠走向三維來躲開它。在它確實發威之處——環丙烷和環氧化物裡——它使這些環格外活潑，迫不及待地想撐開以釋放張力。