Különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbocation között

A legfontosabb különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokáció között az a klasszikus karbocatációknak szénatomja van, amely hat elektronot tartalmaz három kémiai kötésben, míg a nem klasszikus karbocations három központú, két elektron szerkezetű.

A carbocation egy kémiai faj, amely egy szerves molekula része. Pozitív töltéssel rendelkezik a szénatomon. A carbocation egyszerű példája a CH₃⁺. Néhány karbocatációnak egynél több pozitív töltése van, ugyanazon a szénatomon vagy egy másik atomon. Ezenkívül a karbocatációk reakcióképes közbenső termékek a szerves reakciókban pozitív töltés jelenléte miatt; hat szénatom van egy szénatomban, ami instabilitást okoz (nyolc elektron jelenléte biztosítja a stabilitást); ezért hajlamos elektronokat keresni.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a klasszikus karbocáció?
3. Mi a nem klasszikus karbocáció? 
4. Összehasonlítás egymással - klasszikus és nem klasszikus szénatomszámú táblázat formájában
5. Összegzés

Mi a klasszikus karbocáció??

A klasszikus karbokáció egy pozitív töltésű szénatomot tartalmazó ion, amelynek hat elektronja van, amelyek három kémiai kötésben vesznek részt. Ezt a szénatomot három koordináta pozitív szénnek nevezhetjük.

01. ábra: Klasszikus szénhidrogének kialakulása

A maximális stabilitás biztosítása érdekében a szénatomnak nyolc vegyérték-elektronnak kell lennie. A szénatomban azonban csak hat elektron van pozitív töltéssel. Ezért hajlamos még két elektron megosztására egy elektronegatív fajból. Ez stabilizálja a szénatomot és semlegesíti a pozitív töltést. Ez az oka a klasszikus carbocations magas reakcióképességének. A klasszikus szénhidrogén energiája azonban alacsony a megfelelő nem-klasszikus szénhidrogén energiájához képest. De energiáikban ez a különbség nagyon kicsi.

Mi a nem klasszikus karbocation??

A nem klasszikus karbocáció egy olyan ion, amely pozitív töltésű szénet tartalmaz egy három központú, két elektron elektronközpontban. Ez azt jelenti, hogy három atom osztja meg két elektronot ezekben a karbokációkban. Ezt az elektronmegosztástípusnak nevezik az elektronok delokalizációjának.

02 ábra: Energiakülönbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokáció között

A nem-klasszikus karbocation leggyakoribb példája a 2-norbornil-kation. Kevésbé szimmetrikus háromcentrikus kételektron szerkezetben létezik. Nagyon kevés különbség van az energia között a klasszikus és a nem klasszikus karbokációk. Ezért nagyon nehéz megkülönböztetni őket kísérletileg.

Mi a különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbocation között??

Kétféle csoportba sorolhatjuk a carbocations-t klasszikus és nem klasszikus carbocations-ként, a kémiai szerkezet függvényében. A legfontosabb különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbocation között az, hogy a klasszikus carbocations szénatomja három kémiai kötésben hat elektronot tartalmaz, míg a nem klasszikus carbocations háromcentrikus két elektron szerkezetű. A nem-klasszikus szénhidrogén energiája meghaladja a klasszikus szénhidrogén energiáját, ám ezen energiák közötti különbség nagyon kicsi; ennélfogva nagyon nehéz megkülönböztetni a különbséget a klasszikus és a nem klasszikus struktúrák között.

Ezen túlmenően az aktiválási energia a klasszikus carbocation nem klasszikus carbocationvá vagy fordítva való átalakításához nagyon kicsi. Ezen túlmenően a klasszikus szénhidrogének pozitív töltéssel bírnak a szénatomon és a nod atom elektronpárokon a szénatom körül, de nem klasszikus szénatomszámú helyekben az elektronok a szénatom körül helyezkednek el. A klasszikus carbocation példája a meténium-ion, míg a nem-klasszikus carbocation például a 2-norboryl ion.

Összegzés - Klasszikus és nem klasszikus karbocáció

A szénhidrogén csoportokat két csoportba lehet sorolni: kémiai szerkezetétől függően, klasszikus és nem kalcium jellegű szénhidrogének. A legfontosabb különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbocation között az, hogy a klasszikus carbocations szénatomja három kémiai kötésben hat elektronot tartalmaz, míg a nem klasszikus carbocations háromcentrikus két elektron szerkezetű. A klasszikus karbocation példája a meténium-ion, míg a nem-klasszikus carbocation egy példája a 2-norboryl-ion.

Referencia:

1. „Carbocations”. Chemistry LibreTexts, 2019. június 5., Elérhető itt.
2. „Carbocation”. Wikipedia.Org, 2019, elérhető itt.

Kép jóvoltából:

1. „A ciklopropil-karbinil-kation” V8rik által az angol Wikipedia-ban (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „Norbornyl kation egyetlen kút vs. kettős kút potenciál” - írta Jcal730 - Saját munka (Public Domain) a Commons Wikimedia segítségével