Pagrindinis skirtumas tarp klasikinio ir neklasikinio karbokationo yra tas, kad klasikiniai karbokationai turi anglies atomą, turintį šešis elektronus trijose cheminėse ryšiuose, o neklasikiniai karbokationai turi trijų centrų dviejų elektronų struktūrą.
Karbokationas yra cheminė medžiaga, kuri yra organinės molekulės dalis. Jis turi teigiamą anglies atomo krūvį. Paprastas karbokationo pavyzdys yra CH3+ Kai kurie karbokationai turi daugiau nei vieną teigiamą krūvį tame pačiame anglies atome arba kitame atome. Be to, karbokationai yra reaktyvūs organinių reakcijų tarpiniai produktai dėl teigiamo krūvio; anglies atome yra šeši elektronai, todėl jis nestabilus (aštuonių elektronų buvimas užtikrina stabilumą); todėl ji linkusi ieškoti elektronų.
Kas yra klasikinė karbokacija?
Klasikinis karbokationas yra jonas, turintis teigiamai įkrautą anglies atomą, turintį šešis elektronus, kurie dalyvauja trijuose cheminiuose ryšiuose. Šį anglies atomą galime pavadinti kaip trijų koordinačių teigiamą anglį.
01 pav.: klasikinio karbokationo susidarymas
Siekiant užtikrinti maksimalų stabilumą, anglies atomas turi turėti aštuonis valentinius elektronus. Tačiau karbokatione anglies atome yra tik šeši elektronai, turintys teigiamą krūvį. Todėl ji linkusi dalytis dar dviem elektronais iš elektronegatyvių rūšių. Tai daro anglies atomą stabilų ir neutralizuoja teigiamą krūvį. Tai yra didelio klasikinių karbokationų reaktyvumo priežastis. Tačiau klasikinio karbokationo energija yra maža, palyginti su atitinkamo neklasikinio karbokationo energija. Tačiau šis jų energijos skirtumas yra labai mažas.
Kas yra neklasikinis karbokacija?
Neklasikinis karbokationas yra jonas, kurio trijų centrų dviejų elektronų centre yra teigiamai įkrauta anglis. Tai reiškia, kad šiuose karbokationuose yra trys atomai, kurie dalijasi dviem elektronais. Šis elektronų dalijimosi tipas įvardijamas kaip elektronų delokalizacija.
02 pav. Energijos skirtumas tarp klasikinių ir neklasikinių karbokationų
Dažniausias neklasikinio karbokationo pavyzdys yra 2-norbornilo katijonas. Jis egzistuoja mažiau simetriškoje trijų centrų dviejų elektronų struktūroje. Energija tarp klasikinių ir neklasikinių karbokationų skiriasi labai mažai. Todėl eksperimentiškai juos atskirti labai sunku.
Kuo skiriasi klasikinis ir neklasikinis karbokacija?
Priklausomai nuo cheminės struktūros, karbokationus galime suskirstyti į dvi grupes: klasikinius ir neklasikinius. Pagrindinis skirtumas tarp klasikinės ir neklasikinės karbokacijos yra tas, kad klasikiniai karbokacijai turi anglies atomą, turintį šešis elektronus trijose cheminėse jungtyse, o neklasikiniai karbokationai turi trijų centrų dviejų elektronų struktūrą. Neklasikinio karbokacijos energija yra didesnė už klasikinio karbokacijos energiją, tačiau skirtumas tarp šių energijų yra labai mažas; todėl labai sunku atskirti klasikines ir neklasikines struktūras.
Be to, aktyvinimo energija, skirta klasikiniam karbokacijai paversti neklasikiniu karbokationu arba atvirkščiai, yra labai maža. Be šių, klasikiniai karbokationai turi teigiamą anglies atomo krūvį, o aplink anglies atomą susijungia elektronų poros, tačiau neklasikiniuose karbokationuose elektronai yra delokalizuoti aplink anglies atomą. Klasikinio karbokationo pavyzdys yra metenio jonas, o neklasikinio karbokationo pavyzdys yra 2-norborilo jonas.
Santrauka – klasikinė ir neklasikinė karbokacija
Priklausomai nuo cheminės struktūros, karbokatijonus galime suskirstyti į dvi grupes: klasikinius ir nekalskinius. Pagrindinis skirtumas tarp klasikinės ir neklasikinės karbokacijos yra tas, kad klasikiniai karbokacijai turi anglies atomą, turintį šešis elektronus trijose cheminėse jungtyse, o neklasikiniai karbokationai turi trijų centrų dviejų elektronų struktūrą. Klasikinio karbokationo pavyzdys yra metenio jonas, o neklasikinio karbokationo pavyzdys yra 2-norborilo jonas.
