Atšķirība starp klasisko un neklasisko carbocation

Galvenā atšķirība starp klasisko un neklasisko carbocation ir tā klasiskajām karbocācijām ir oglekļa atoms, kurā trīs ķīmiskās saitēs ir seši elektroni, turpretī neklasiskajām karbocācijām ir trīs centru divu elektronu struktūra.

Karbokācija ir ķīmiska suga, kas ir organiskas molekulas daļa. Tam ir pozitīva maksa par oglekļa atomu. Vienkāršs karbokācijas piemērs ir CH₃⁺. Dažām karbocitācijām ir vairāk nekā viens pozitīvs lādiņš vienam un tam pašam oglekļa atomam vai citam atomam. Turklāt karbocācijas ir reaktīvi starpprodukti organiskās reakcijās pozitīva lādiņa klātbūtnes dēļ; oglekļa atomā ir seši elektroni, kas padara to nestabilu (astoņu elektronu klātbūtne nodrošina stabilitāti); tāpēc tai ir tendence meklēt elektronus.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir klasiskā karbocācija
3. Kas ir neklasiskā karbocācija 
4. Salīdzinājums blakus - klasiskā un neklasiskā Carbocation tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir klasiskā karbocācija?

Klasiskā karbocācija ir jons, kurā ir pozitīvi lādēts oglekļa atoms un kurā ir seši elektroni, kas piedalās trīs ķīmiskās saitēs. Šo oglekļa atomu mēs varam nosaukt par trīs koordinātu pozitīvu oglekli.

01. attēls. Klasiskās karbokācijas izveidošana

Lai nodrošinātu maksimālu stabilitāti, oglekļa atomā jābūt astoņiem valences elektroniem. Bet karbocationā oglekļa atomā ir tikai seši elektroni, kuriem ir pozitīvs lādiņš. Tāpēc tai ir tendence dalīties vēl divos elektronos no elektronegatīvas sugas. Tas padara oglekļa atomu stabilu un neitralizē pozitīvo lādiņu. Tas ir iemesls klasisko carbocations augstajai reaģētspējai. Tomēr klasiskās karbokācijas enerģija ir zema, salīdzinot ar atbilstošās neklasiskās karbokācijas enerģiju. Bet šī viņu enerģijas atšķirība ir ļoti maza.

Kas ir neklasiskā karbocācija?

Neklasiskā karbocācija ir jons, kas satur pozitīvi lādētu oglekli trīs centru divu elektronu centrā. Tas nozīmē, ka šajās karbocācijās ir trīs atomi, kas dalās ar diviem elektroniem. Šis elektronu dalīšanas veids tiek nosaukts par elektronu pārvietošanos.

02. Attēls. Enerģētiskā atšķirība starp klasiskajām un neklasiskajām carbocations

Visbiežākais neklasiskās karbocācijas piemērs ir 2-norbornila katjons. Tas pastāv mazāk simetriskā trīs centru divu elektronu struktūrā. Starp klasiskajām un neklasiskajām carbocations ir ļoti maza enerģijas atšķirība. Tāpēc ir ļoti grūti tos eksperimentāli atšķirt.

Kāda ir atšķirība starp klasisko un neklasisko carbocation?

Carbocations var iedalīt divās grupās kā klasiskās un neklasiskās carbocations atkarībā no ķīmiskās struktūras. Galvenā atšķirība starp klasisko un neklasisko karbocāciju ir tā, ka klasiskajās karbocikācijās ir oglekļa atoms, kurā trīs ķīmiskās saitēs ir seši elektroni, turpretī neklasiskās klasiskās karbocācijas satur trīs centru divu elektronu struktūru. Neklasiskās carbocation enerģija ir augstāka nekā klasiskās carbocation enerģija, taču atšķirība starp šīm enerģijām ir ļoti maza; tāpēc ir ļoti grūti atšķirt atšķirību starp klasisko un neklasisko struktūru.

Turklāt aktivizācijas enerģija klasiskās karbokācijas pārvēršanai neklasiskā karbocikcijā vai otrādi ir ļoti maza. Papildus šīm klasiskajām karbocācijām ir pozitīvs lādiņš uz oglekļa atomu un nod elektronu pāri ap oglekļa atomu, bet neklasiskajās karbocācijās elektroni tiek delokalizēti ap oglekļa atomu. Klasiskās karbocācijas piemērs ir metēnija jons, savukārt neklasiskās karbocācijas piemērs ir 2-norboryl jonu.

Kopsavilkums - klasiskā un neklasiskā carbocation

Carbocations var klasificēt divās grupās kā klasiskās un noncalssical carbocations atkarībā no ķīmiskās struktūras. Galvenā atšķirība starp klasisko un neklasisko karbocāciju ir tā, ka klasiskajās karbocikācijās ir oglekļa atoms, kurā trīs ķīmiskās saitēs ir seši elektroni, turpretī neklasiskās klasiskās karbocācijas satur trīs centru divu elektronu struktūru. Klasiskās karbocācijas piemērs ir metēnija jons, savukārt neklasiskās karbocācijas piemērs ir 2-norboryl jonu.

Atsauce:

1. “Carbocations”. Ķīmija LibreTexts, 2019. gada 5. jūnijs, pieejama šeit.
2. “Carbocation”. Wikipedia.Org, 2019, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. “Ciklopropilkarbinila katjons” Autors V8rik angļu Vikipēdijā (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Norbornyl Cation Single Well vs Double Well Potential”, autors Jcal730 - Savs darbs (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia