კარბოკატიონი კარბანიონის წინააღმდეგ
კარბოკატიონსა და კარბოანიონს შორის მთავარი განსხვავებაა მათი მუხტები; ორივე ორგანული მოლეკულური სახეობაა საპირისპირო მუხტით. კარბოკატიონი დადებითად დამუხტული იონია, კარბოანიონი კი უარყოფითად დამუხტული იონი. მათი სტაბილურობა დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე და ზოგიერთი მათგანი ძალიან მნიშვნელოვანია სხვა ქიმიური ნაერთების სინთეზში.
რა არის კარბოკატიონი
კარბოკატიონი არის ქიმიური სახეობა, რომელიც ატარებს დადებით მუხტს ნახშირბადის ატომზე. მისი სახელი იძლევა ნათელ აზრს, რომ ეს არის კატიონი (დადებითი იონი), ხოლო სიტყვა carbo აღნიშნავს ნახშირბადის ატომს.კარბოკატიონი რამდენიმე კატეგორიას მოიცავს; პირველადი კარბოკატიონი, მეორადი კარბოკატიონი და მესამეული კარბოკატიონი. ისინი კლასიფიცირდება დადებითად დამუხტულ ნახშირბადის ატომთან დაკავშირებული ალკილის ჯგუფების რაოდენობის მიხედვით. მათი სტაბილურობა და რეაქტიულობა განსხვავდება ამ შემცვლელების მიხედვით.
კარბოკაციონის სტაბილურობის ტენდენცია
რა არის კარბანიონი
კარბოანიონი არის ორგანული მოლეკულური სახეობა უარყოფითი ელექტრული მუხტით, რომელიც მდებარეობს ნახშირბადის ატომზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ანიონი, რომელშიც ნახშირბადის ატომს აქვს ელექტრონების გაუზიარებელი წყვილი სამი შემცვლელით. მისი ვალენტური ელექტრონების საერთო რაოდენობა რვის ტოლია. ისინი წარმოიქმნება ნეიტრალური მოლეკულიდან დადებითად დამუხტული ჯგუფების ან ატომების ამოღებით. ისინი ძალიან მნიშვნელოვანია, როგორც ქიმიური შუამავლები სხვა ნივთიერებების სინთეზირებისთვის, როგორიცაა პლასტმასი და პოლიეთილენი (ან პოლიეთილენი).ყველაზე პატარა კარბანოინი არის "მეთიდის იონი" (CH3–); წარმოიქმნება მეთანისგან (CH4) პროტონის დაკარგვით (H–).
რა განსხვავებაა კარბოკატიონსა და კარბანიონს შორის?
კარბოკატიონის და კარბანიონის მახასიათებლები
კარბოკატიონი: კარბოკატიონი sp2 ჰიბრიდირებულია და ვაკანტური p-ორბიტალი მდებარეობს სამი ჩანაცვლებული ჯგუფის სიბრტყის პერპენდიკულარულად. აქედან გამომდინარე, მას აქვს ტრიგონალური პლანშეტური მოლეკულური სტრუქტურა. კარბოკატიონს სჭირდება ერთი ელექტრონული წყვილი ოქტეტის დასასრულებლად. მათ შეუძლიათ რეაგირება ნუკლეოფილებთან, შეიძლება დეპროტონირებული იყვნენ პი-ბმადან და შეიძლება ჰქონდეთ ხელახალი განლაგება იმავე სახეობებში.
კარბანიონი: ალკილის კარბოანიონს აქვს სამი შემაკავშირებელი წყვილი და ერთი მარტოხელა წყვილი; ასე რომ, მისი ჰიბრიდიზაცია არის sp3, და გეომეტრია არის პირამიდული.ალილის ან ბენზილის კარბოანიონის გეომეტრია პლანტურია, ხოლო ჰიბრიდიზაცია არის sp2 ოქტეტი სრულია კარბოანიონური ნახშირბადის ატომის გარე ორბიტაზე და ის იქცევა როგორც ნუკლეოფილი ელექტროფილებთან რეაქციაში.
სტაბილურობა:
კარბოკატაცია: კარბოკატიონის სტაბილურობა დამოკიდებულია სხვადასხვა ფაქტორზე. ის უფრო სტაბილურია, როდესაც მეტი –R ჯგუფი მიმაგრებულია ნახშირბადის დადებით ატომზე. ამიტომ, მესამეული კარბოკატიონი შედარებით სტაბილურია, ვიდრე პირველადი.
რეზონანსული სტრუქტურები ასევე ზრდის სტაბილურობას.
კარბანიონი: კარბოანიონის სტაბილურობა დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე; კარბანიონური ნახშირბადის ელექტრონეგატიურობა, რეზონანსული ეფექტი, ინდუქციური ეფექტი გამოწვეული მიმაგრებული შემცვლელისგან და სტაბილიზაცია >C=O, –NO2 და CN ჯგუფებით, რომლებიც წარმოდგენილია კარბანიონულ ნახშირბადზე
განმარტებები:
ინდუქციური ეფექტი: ეს შეიძლება იყოს ექსპერიმენტულად დაკვირვებადი მუხტის გადაცემის ეფექტი მოლეკულაში ატომების ჯაჭვის მეშვეობით, რაც იწვევს ბმაში მუდმივ დიპოლს.
კარბოკატიონის და კარბანიონის მაგალითები
კარბოკაცია:
პირველადი კარბოკატიონი:
პირველ (1°) კარბოკატიონში დადებითად დამუხტული ნახშირბადის ატომი მიმაგრებულია მხოლოდ ერთ ალკილის ჯგუფთან და წყალბადის ორ ატომთან.
მეორადი კარბოკაცია:
მეორად (2°) კარბოკატიონში დადებითად დამუხტული ნახშირბადის ატომი მიმაგრებულია ორ სხვა ალკილის ჯგუფთან (რომლებიც შეიძლება იყოს იგივე ან განსხვავებული) და წყალბადის ერთ ატომს.
მესამეული კარბოკაცია:
მესამეხარისხოვან (3°) კარბოკატიონში ნახშირბადის დადებითი ატომი მიმაგრებულია სამ ალკილის ჯგუფთან (რომელიც შეიძლება იყოს იგივე ან განსხვავებული ნებისმიერი კომბინაცია), მაგრამ არა წყალბადის ატომები.
კარბანიონი:
კარბოანიონი ასევე კლასიფიცირდება სამ კატეგორიად ისევე, როგორც კარბოკატიონში; პირველადი კარბოანიონი, მეორადი კარბოანიონი და მესამეული კარბოანიონი. ეს ასევე კეთდება ანიონური ნახშირბადის ატომზე მიმაგრებული –R ჯგუფების რაოდენობის მიხედვით.
