Galvenā atšķirība starp klasisko un neklasisko karbokāciju ir tāda, ka klasiskajos karbokationos ir oglekļa atoms ar sešiem elektroniem trīs ķīmiskajās saitēs, turpretim neklasiskajiem karbokationiem ir trīscentru divu elektronu struktūra.
Karbokācija ir ķīmiska viela, kas ir organiskas molekulas daļa. Tam ir pozitīvs oglekļa atoma lādiņš. Vienkāršs karbokationa piemērs ir CH3+ Dažiem karbokationiem ir vairāk nekā viens pozitīvs lādiņš uz tā paša oglekļa atoma vai cita atoma. Turklāt karbokationi 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.
Kas ir klasiskā karbokācija?
Klasiskā karbokācija ir jons, kas satur pozitīvi lādētu oglekļa atomu, kurā ir seši elektroni, kas piedalās trijās ķīmiskajās saitēs. Mēs varam nosaukt šo oglekļa atomu kā trīs koordinātu pozitīvo oglekli.
Attēls 01: Klasiskās karbokācijas veidošanās
Lai nodrošinātu maksimālu stabilitāti, oglekļa atomam jābūt astoņiem valences elektroniem. Bet karbokationā oglekļa atomā ir tikai seši elektroni ar pozitīvu lādiņu. Tāpēc tai ir tendence dalīties ar vēl diviem elektroniem no elektronnegatīvām sugām. Tas padara oglekļa atomu stabilu un neitralizē pozitīvo lādiņu. Tas ir iemesls klasisko karbokationu augstajai reaktivitātei. Tomēr klasiskā karbokācijas enerģija ir zema salīdzinājumā ar attiecīgā neklasiskā karbokācijas enerģiju. Taču šī viņu enerģijas atšķirība ir ļoti maza.
Kas ir neklasiskā karbokācija?
Neklasiskā karbokācija ir jons, kas satur pozitīvi lādētu oglekli trīscentru divu elektronu centrā. Tas nozīmē, ka šajos karbokationos ir trīs atomi, kuros ir kopīgi divi elektroni. Šis elektronu koplietošanas veids ir nosaukts par elektronu delokalizāciju.
Attēls 02: Enerģijas atšķirība starp klasisko un neklasisko karbokāciju
Visizplatītākais neklasiskā karbokācijas piemērs ir 2-norbornilkatjons. Tas pastāv mazāk simetriskā trīscentru divu elektronu struktūrā. Klasisko un neklasisko karbokāciju enerģētikā ir ļoti maza atšķirība. Tāpēc eksperimentāli tos atšķirt ir ļoti grūti.
Kāda ir atšķirība starp klasisko un neklasisko karbokāciju?
Mēs varam klasificēt karbokationus divās grupās kā klasiskos un neklasiskos karbokationus atkarībā no ķīmiskās struktūras. Galvenā atšķirība starp klasisko un neklasisko karbokāciju ir tāda, ka klasiskajiem karbokationiem ir oglekļa atoms ar sešiem elektroniem trīs ķīmiskajās saitēs, savukārt neklasiskajiem karbokationiem ir trīscentru divu elektronu struktūra. Neklasiskās karbokācijas enerģija ir augstāka par klasiskās karbokācijas enerģiju, taču atšķirība starp šīm enerģijām ir ļoti maza; tāpēc ir ļoti grūti atšķirt klasiskās un neklasiskās struktūras.
Turklāt aktivācijas enerģija klasiskā karbokationa pārvēršanai par neklasisko karbokāciju vai otrādi ir ļoti maza. Papildus tiem klasiskajiem karbokationiem ir pozitīvs lādiņš uz oglekļa atoma un mezglu elektronu pāri ap oglekļa atomu, bet neklasiskajos karbokationos elektroni tiek delokalizēti ap oglekļa atomu. Klasiskā karbokationa piemērs ir metēna jons, savukārt neklasiskā karbokationa piemērs ir 2-norboriljons.
Kopsavilkums - klasiskā un neklasiskā karbokācija
Mēs varam klasificēt karbokationus divās grupās kā klasiskos un nekalsiskos karbokationus atkarībā no ķīmiskās struktūras. Galvenā atšķirība starp klasisko un neklasisko karbokāciju ir tāda, ka klasiskajiem karbokationiem ir oglekļa atoms ar sešiem elektroniem trīs ķīmiskajās saitēs, savukārt neklasiskajiem karbokationiem ir trīscentru divu elektronu struktūra. Klasiskā karbokationa piemērs ir metēna jons, savukārt neklasiskā karbokationa piemērs ir 2-norboriljons.
