所述环丁烷是由环烷烃的四个碳的烃与所述分子式C 4 H ^ 8。考虑到它们是由四个CH 2单元组成的方形几何形状的环，因此也可以称为四亚甲基，尽管环丁烷这个名称已为人们所接受并广为人知。
在室温下，它是一种无色易燃气体，会随着明亮的火焰燃烧。它最原始的用途是燃烧时作为热源。但是，其结构基础（正方形）涵盖了深层的生物和化学方面，并以某种方式有助于这些化合物的性质。
环丁烷分子处于紧张构象。资料来源：Jynto。
上图显示具有正方形结构的环丁烷分子。在下一节中，我们将解释为什么这种构象不稳定，因为它的链接紧密。
在环丙烷之后，它是最不稳定的环烷烃，因为环的尺寸越小，它的反应性就越高。因此，环丁烷比戊烷和己烷循环更不稳定。但是，很好奇地看到其核或方心是动态的。
环丁烷的结构
在第一个图像中，环丁烷的结构以简单的碳化和氢化正方形表示。但是，在这个完美的正方形中，轨道与原始角度发生了严重的扭曲：它们之间的夹角为90º，而sp 3杂化的碳原子的夹角为109.5º （角张力）。
Sp 3的碳原子是四面体的，对于某些四面体而言，很难将它们的轨道弯曲太多以形成90º角。但是对于具有sp 2（120º）和sp（180º）杂交的碳，它们偏离原始角度的情况更是如此。因此，环丁烷基本上具有sp 3碳原子。
同样，氢原子彼此非常接近，在太空中黯然失色。这导致空间位阻的增加，由于其较高的扭转应力，该空间变弱了。
因此，角应力和扭转应力（封装在术语“环应力”中）使该构型在正常条件下不稳定。
环丁烷分子将力求减少两种应力，并为此采取所谓的蝶形或褶皱（英文，puckered）构象。
蝴蝶或皱纹的构象
环丁烷的构象。资料来源：Smokefoot。
上面显示了环丁烷的真实构象。在它们中，角应力和扭转应力减小；因为可以看出，现在并不是所有的氢原子都被蚀掉了。但是，这会产生能源成本：其键的角度会变尖，即从90º降至88º。
请注意，它可以与蝴蝶的翅膀相比，后者的三角形翅膀由三个碳原子组成；第四，相对于每个机翼以25º角定位。双向箭头指示两个构象体之间存在平衡。仿佛蝴蝶上下飞舞。
另一方面，在环丁烷衍生物中，预期该拍打将更慢并且在空间上受阻。
分子间相互作用
假设您暂时忘记了这些正方形，而是将它们替换为碳酸蝴蝶。它们在机翼中只能通过伦敦分散力保持在液体中，伦敦分散力与它们的机翼面积及其分子质量成正比。
物产
外观
无色气体。
分子质量
56.107克/摩尔
沸点
12.6°摄氏度 因此，在寒冷的条件下，它原则上可以像任何液体一样处理。唯一的细节是，它极易挥发，并且其蒸气仍将被考虑在内。
熔点
-91℃。
燃点
密闭玻璃中50ºC。
溶解度
不溶于水，鉴于其非极性性质，这不足为奇；但是，它微溶于极性较小的醇，醚和丙酮。预计它在逻辑上可溶于（尽管未报道）在非极性溶剂中，例如四氯化碳，苯，二甲苯等。
密度
在5°C（相对于1的水）时为0.7125。
蒸气密度
1.93（相对于空气1）。这意味着它比空气更稠密，因此，除非有电流，否则它的趋势不会上升。
蒸汽压力
在25°C下为1,180 mmHg
折光率
290°C时为1.3625。
燃烧焓
-655.9 kJ / mol。
地层热
在25°C时为6.6 Kcal / mol。
合成
环丁烷是通过环丁二烯加氢合成的，环丁二烯的结构几乎相同，唯一的区别是它具有双键。因此，它甚至更具反应性。这也许是获得它的最简单的合成路线，或者至少仅是获得它而不是获得它的衍生物。
用原油获得它是不可能的，因为它最终会以破坏环并形成线链的方式反应，即正丁烷。
获得环丁烷的另一种方法包括在二聚的乙烯分子CH 2 = CH 2上照射紫外线。该反应在光化学上是有利的，但在热力学上不是：
通过紫外线辐射合成环丁烷。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。
上面的图像很好地总结了以上段落中的内容。如果例如用乙烯代替任何一种烯烃，则将获得取代的环丁烷；反之，或相同的是环丁烷的衍生物。实际上，通过这种方法已经合成了具有有趣结构的许多衍生物。
然而，其他衍生物涉及一系列复杂的合成步骤。因此，环丁烷（称为其衍生物）是有机合成的研究对象。
应用领域
仅环丁烷没有其他用途，只能用作热源。但是，其衍生物进入了有机合成的复杂领域，并在药理学，生物技术和医学领域得到了应用。不用研究过于复杂的结构，戊三烯和大丁二醇是环丁烷的例子。
环戊二酮通常具有有益于细菌，植物，海洋无脊椎动物和真菌代谢的特性。它们具有生物活性，这就是为什么它们的用途千差万别且难以确定，原因是每种物质对某些生物都有特殊的影响。
Grandisol-环丁烷衍生物的例子。资料来源：Jynto。
例如，Grandisol是一种来自象鼻虫（一种甲虫）的信息素。上面并最终显示了其结构，被认为是具有方形丁烷环基的单萜。
参考文献
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