Різниця між класичним та некласичним карбокацією

Ключова відмінність між класичним та некласичним карбокасією полягає в тому, що класичні карбокакали мають атом вуглецю, що має шість електронів у трьох хімічних зв’язках, тоді як некласичні карбокакації мають трицентрову двоелектронну структуру.

Карбокація - це хімічний вид, який є частиною органічної молекули. Він має позитивний заряд на атомі вуглецю. Простий приклад карбокації - СН₃⁺. Деякі карбокакали мають більше одного позитивного заряду, на одному атомі вуглецю або іншому атомі. Більше того, карбокакази є реакційноздатними проміжними речовинами в органічних реакціях через наявність позитивного заряду; в атомі вуглецю шість електронів, що робить його нестабільним (наявність восьми електронів забезпечує стабільність); тому він прагне шукати електронів.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке класичний карбокат
3. Що таке некласичний карбокація 
4. Порівняльне порівняння - класичний та некласичний карбокази в табличній формі
5. Підсумок

Що таке класичний карбокат?

Класична карбокація - іон, що містить позитивно заряджений атом вуглецю, який має шість електронів, які беруть участь у трьох хімічних зв’язках. Ми можемо назвати цей атом вуглецю як трикоординатний позитивний вуглець.

Малюнок 01: Формування класичного карбокату

Для забезпечення максимальної стабільності атом вуглецю повинен мати вісім валентних електронів. Але в карбокакації в атомі вуглецю є лише шість електронів, що мають позитивний заряд. Тому вона має тенденцію ділитися ще двома електронами від електронегативного виду. Це робить атом вуглецю стабільним і нейтралізує позитивний заряд. Це є причиною високої реакційної здатності класичних карбокака. Однак енергія класичної карбокації низька порівняно з енергією відповідної некласичної карбокакації. Але ця різниця в їх енергіях дуже мала.

Що таке некласичний карбокація?

Некласична карбокація - іон, що містить позитивно заряджений вуглець у трицентровому двоелектронному центрі. Це означає, що в цих карбокакалях є три атоми, які ділять два електрони. Цей тип обміну електронами називається делокалізацією електронів.

Малюнок 02: Різниця в енергії між класичними та некласичними карбокаціями

Найпоширеніший приклад некласичного карбокації - катіон 2-норборнілу. Він існує в менш симетричній трицентровій двоелектронній структурі. Різниця в енергії між класичними та некласичними карбокамінами дуже мала. Тому експериментально їх розрізнити дуже важко.

Яка різниця між класичним та некласичним карбокацією?

Ми можемо класифікувати карбокакації на дві групи як класичні та некласичні карбокакації, залежно від хімічної структури. Ключова відмінність класичного і некласичного карбокакації полягає в тому, що класичні карбокакали мають атом вуглецю, що має шість електронів у трьох хімічних зв’язках, тоді як некласичні карбокакали мають трицентрову двоелектронну структуру. Енергія некласичного карбокакації вище енергії класичної карбокакації, але різниця між цими енергіями дуже мала; отже, дуже важко відрізнити різницю між класичною та некласичною структурами.

Більше того, енергія активації для перетворення класичної карбокакації в некласичну карбокакацію або навпаки дуже мала. На додаток до них, класичні карбокакази мають позитивний заряд на атомі вуглецю та киваючих електронних пар навколо атома вуглецю, але в некласичних карбокакаціях електрони ділокалізуються навколо атома вуглецю. Прикладом класичної карбокації є іон метенію, тоді як прикладом для некласичного карбокації є 2-норборильний іон.

Підсумок - Класичний та некласичний карбокації

Ми можемо класифікувати карбокакації на дві групи як класичні та некальсичні карбокакації, залежно від хімічної структури. Ключова відмінність класичного і некласичного карбокакації полягає в тому, що класичні карбокакали мають атом вуглецю, що має шість електронів у трьох хімічних зв’язках, тоді як некласичні карбокакали мають трицентрову двоелектронну структуру. Прикладом класичної карбокації є іон метенію, тоді як прикладом некласичного карбокації є 2-норбориловий іон.

Довідка:

1. «Карбокації». Хімія LibreTexts, 5 червня 2019 року, доступна тут.
2. «Карбокація». Wikipedia.Org, 2019, доступний тут.

Надано зображення:

1. "Циклопропіл карбініловий катіон" V8rik в англійській Вікіпедії (CC BY-SA 3.0) через Вікісховище
2. "Одноразовий потенціал катіона Норборнілу проти подвійного свердловини" Автор Jcal730 - Власна робота (Public Domain) через Commons Wikimedia