Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Карбокатионы

Реакционные частицы условно можно разделить на:

  1. заряженные и нейтральные;
  2. соединения с мультиплетностью 1 и более (или с суммарным спином 0 и более).

К заряженным частицам относятся карбокатионы, карбанионы, катион-радикалы, анион-радикалы и тому подобные; к нейтральным частицам - нейтральные молекулы, арины, карбены, нитрены, радикалы и др. Примерами частиц с мультиплетностью 1 (спин 0) являются нейтральные молекулы, арины, синглетные карбены, синглетные нитрены, карбокатионы, карбанионы; частиц с мультиплетностью выше 1 (спином выше 0) - радикалы, триплетные карбены, триплетные нитрены, катион-радикалы, анион-радикалы.

Заряженные частицы делятся на положительно заряженные (карбокатионы, катион-радикалы и т.п.) и отрицательно заряженные (карбанионы, анион-радикалы и др.).

Положительно заряженные частицы. Карбокатионы

К ним относятся карбокатионы, катионы имония, имения, оксению, оксония, катион-радикалы.

Определение карбокатионов было предложено Дж. Ола, который обратил внимание на то, что карбкатион — положительный ион соединения углерода (называемый так по аналогии с соответствующими анионом — карбанионом) — принадлежит к двум различным предельным классам.

Карбокатионы имеют положительный полный заряд (+I) на атоме углерода, который находится в гибридизированному состоянии. Поэтому структура карбокатиона плоская и три гибридные орбитали расположены в одной плоскости под углами 120 °. Вакантная pAO расположена перпендикулярно к этой плоскости (рис. 1).

«Карбокатионы» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Найти

Электронное строение метил-катиона СН3. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Способы образования карбокатионов

Прямое наблюдение за устойчивыми, долгоживущими карбкатионами, в основном в сильнокислых растворителях (суперкислотах), стало доступ-ным уже в начале 1960-х гг. В результате их исследования выяснилось, что степень участия карбкатионов в ряде органических реакций значительно шире и больше, чем это ранее предполагалось. В ходе дальнейших исследований выяснилось, что карбокатионы образуются в результате:

  1. диссоциации связи CX;

    Гетеролитический распад по связи CX, как правило, является эндотермическим процессом и происходит под действием растворителя. Ионная диссоциация с образованием карбкатиона может произойти только в том случае, если как карбкатион, так и анион X достаточно стабильны.

  2. распада диазониевих солей (горячие карбениеви ионы

    Для получения карбкатионов по этому методу обычно исходят из соответствующих первичных аминов, проводя сначала диазотирование с образованием диазокатионов, которые самопроизвольно разлагаются с выделением азота и катиона, последняя реакция экзотермична.

  3. комплексообразования с анионом (кислоты Льюиса и Ag+)

  4. протонирования электроотрицательного атома

  1. присоединение протона к ненасыщенным соединениям, в том числе ароматических:

    Образование карбкатионов по этому пути протекает через следующие стадии: образование Π-комплекса и перестройка его в так называемый σ- комплекс, представляющий собой карбкатион.

    Определение 1

    Протон - самый простой из электрофилов. Но протонирование олефинов и ароматических соединений трудно осуществлять обычными кислотами. Необходимые сильнее кислоты. Кислота HSO3F/SbF5 на 17 порядков эффективнее, чем серная кислота.

    Другие электрофилы могут давать с олефинами ионы циклического типа, в том числе с бромом бромониеви соли. Поэтому в результате бромирования образуются транс-конформеры дибром-алканов.

    В случае нитрилов лучше действовать кислотами Льюиса, чтобы не гидролизовать карбокатион.

  2. Отрыв гидрид-иона от нейтральной частицы

    Обычно обмена между растворителем и водородом, который переносится, не происходит. Но в реакции между пентаметилбензил-катионом и изобутаном этот обмен наблюдается. Этот объект является пограничным между химией пентакоординованих карбониевых и карбениевих ионов.

  3. Из алкоксидов и карбенов

Дата последнего обновления статьи: 04.06.2024
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot