ძირითადი განსხვავება კლასიკურ და არაკლასიკურ კარბოკატიონებს შორის არის ის, რომ კლასიკურ კარბოკატიონებს აქვთ ნახშირბადის ატომი, რომელსაც აქვს ექვსი ელექტრონი სამ ქიმიურ ბმაში, ხოლო არაკლასიკურ კარბოკატიონებს აქვთ სამცენტრიანი ორელექტრონული სტრუქტურა.
კარბოკატიონი არის ქიმიური სახეობა, რომელიც წარმოადგენს ორგანული მოლეკულის ნაწილს. მას აქვს დადებითი მუხტი ნახშირბადის ატომზე. კარბოკატიონის მარტივი მაგალითია CH3+ ზოგიერთ კარბოკატიონს აქვს ერთზე მეტი დადებითი მუხტი, იმავე ნახშირბადის ატომზე ან სხვა ატომზე. უფრო მეტიც, კარბოკატები რეაქტიული შუალედებია ორგანულ რეაქციებში დადებითი მუხტის არსებობის გამო; ნახშირბადის ატომში ექვსი ელექტრონია, რაც მას არასტაბილურს ხდის (რვა ელექტრონის არსებობა უზრუნველყოფს სტაბილურობას); ამიტომ მიდრეკილია ელექტრონების ძიებაში.
რა არის კლასიკური კარბოკატიონი?
კლასიკური კარბოკატიონი არის იონი, რომელიც შეიცავს დადებითად დამუხტულ ნახშირბადის ატომს, რომელსაც აქვს ექვსი ელექტრონი, რომლებიც მონაწილეობენ სამ ქიმიურ ბმაში. ჩვენ შეგვიძლია დავასახელოთ ეს ნახშირბადის ატომი, როგორც სამკოორდინატიანი დადებითი ნახშირბადი.
სურათი 01: კლასიკური კარბოკატიონის ფორმირება
მაქსიმალური სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად, ნახშირბადის ატომს უნდა ჰქონდეს რვა ვალენტური ელექტრონი. მაგრამ კარბოკატიონში ნახშირბადის ატომში მხოლოდ ექვსი ელექტრონია დადებითი მუხტით. მაშასადამე, ის იზიარებს კიდევ ორ ელექტრონს ელექტრონეგატიური სახეობიდან. ეს ხდის ნახშირბადის ატომს სტაბილურს და ანეიტრალებს დადებით მუხტს. ეს არის კლასიკური კარბოკაციონების მაღალი რეაქტიულობის მიზეზი. თუმცა, კლასიკური კარბოკატიონის ენერგია დაბალია შესაბამისი არაკლასიკური კარბოკატიონის ენერგიასთან შედარებით.მაგრამ მათ ენერგიებში ეს განსხვავება ძალიან მცირეა.
რა არის არაკლასიკური კარბოკატიონი?
არაკლასიკური კარბოკატიონი არის იონი, რომელიც შეიცავს დადებითად დამუხტულ ნახშირბადს სამცენტრიან ორ ელექტრონულ ცენტრში. ეს ნიშნავს, რომ ამ კარბოკატიონებში არის სამი ატომი, რომლებიც იზიარებენ ორ ელექტრონს. ელექტრონის გაზიარების ამ ტიპს უწოდებენ ელექტრონების დელოკალიზაციას.
სურათი 02: ენერგიის განსხვავება კლასიკურ და არაკლასიკურ კარბოკატიონებს შორის
არაკლასიკური კარბოკატიონის ყველაზე გავრცელებული მაგალითია 2-ნორბორნილის კატიონი. ის არსებობს ნაკლებად სიმეტრიულ სამცენტრიან ორ ელექტრონულ სტრუქტურაში. ძალიან მცირე განსხვავებაა ენერგიაში კლასიკურ და არაკლასიკურ კარბოკატიონებს შორის. ამიტომ, მათი ექსპერიმენტულად გარჩევა ძალიან რთულია.
რა განსხვავებაა კლასიკურ და არაკლასიკურ კარბოკატიონს შორის?
შეგვიძლია კარბოკაციონების კლასიფიკაცია ორ ჯგუფად კლასიკურ და არაკლასიკურ კარბოკაციებად, ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით. კლასიკურ და არაკლასიკურ კარბოკატიონებს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ კლასიკურ კარბოკატიონებს აქვთ ნახშირბადის ატომი, რომელსაც აქვს ექვსი ელექტრონი სამ ქიმიურ ბმაში, ხოლო არაკლასიკურ კარბოკატიონებს აქვთ სამცენტრიანი ორელექტრონული სტრუქტურა. არაკლასიკური კარბოკატიონის ენერგია უფრო მაღალია ვიდრე კლასიკური კარბოკატიონის ენერგია, მაგრამ განსხვავება ამ ენერგიებს შორის ძალიან მცირეა; აქედან გამომდინარე, ძალიან რთულია განასხვავოს განსხვავება კლასიკურ და არაკლასიკურ სტრუქტურებს შორის.
უფრო მეტიც, აქტივაციის ენერგია კლასიკური კარბოკატიონის არაკლასიკურ კარბოკატიონად ან პირიქით გარდაქმნისთვის ძალიან მცირეა. გარდა ამისა, კლასიკურ კარბოკატიონებს აქვთ დადებითი მუხტი ნახშირბადის ატომზე და ნახშირბადის ატომის ირგვლივ მდებარე ელექტრონული წყვილები, მაგრამ არაკლასიკურ კარბოკატიონებში ელექტრონები დელოკალიზებულია ნახშირბადის ატომის გარშემო.კლასიკური კარბოკატიონის მაგალითია მეთენიუმის იონი, ხოლო არაკლასიკური კარბოკატიონის მაგალითია 2-ნორბორილის იონი.
რეზიუმე – კლასიკური vs არაკლასიკური კარბოკატიონი
შეგვიძლია კარბოკაციონების კლასიფიცირება ორ ჯგუფად, როგორც კლასიკურ და არაკალსიურ კარბოკაციებად, ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით. კლასიკურ და არაკლასიკურ კარბოკატიონებს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ კლასიკურ კარბოკატიონებს აქვთ ნახშირბადის ატომი, რომელსაც აქვს ექვსი ელექტრონი სამ ქიმიურ ბმაში, ხოლო არაკლასიკურ კარბოკატიონებს აქვთ სამცენტრიანი ორელექტრონული სტრუქტურა. კლასიკური კარბოკატიონის მაგალითია მეთენიუმის იონი, ხოლო არაკლასიკური კარბოკატიონის მაგალითია 2-ნორბორილის იონი.
