Ключевое различие между классическим и неклассическим карбокатионом заключается в том, что классические карбокатионы имеют атом углерода с шестью электронами в трех химических связях, тогда как неклассические карбокатионы имеют трехцентровую двухэлектронную структуру.
Карбкатион – это химическое вещество, являющееся частью органической молекулы. Он имеет положительный заряд на атоме углерода. Простым примером карбокатиона является CH3+ Некоторые карбокатионы имеют более одного положительного заряда на одном и том же атоме углерода или на другом атоме. Кроме того, карбокатионы являются реакционноспособными промежуточными продуктами в органических реакциях из-за наличия положительного заряда; в атоме углерода шесть электронов, что делает его неустойчивым (наличие восьми электронов обеспечивает стабильность); поэтому он стремится искать электроны.
Что такое классический карбокатион?
Классический карбокатион представляет собой ион, содержащий положительно заряженный атом углерода, который имеет шесть электронов, участвующих в трех химических связях. Мы можем назвать этот атом углерода трехкоординатным положительным углеродом.
Рисунок 01: Образование классического карбокатиона
Для обеспечения максимальной стабильности атом углерода должен иметь восемь валентных электронов. Но в карбокатионе в атоме углерода только шесть электронов, имеющих положительный заряд. Следовательно, он имеет тенденцию делиться еще двумя электронами от электроотрицательных частиц. Это делает атом углерода стабильным и нейтрализует положительный заряд. Это является причиной высокой реакционной способности классических карбокатионов. Однако энергия классического карбокатиона мала по сравнению с энергией соответствующего неклассического карбокатиона. Но эта разница в их энергиях очень мала.
Что такое неклассический карбокатион?
Неклассический карбокатион представляет собой ион, содержащий положительно заряженный углерод в трехцентровом двухэлектронном центре. Это означает, что в этих карбокатионах есть три атома с общими двумя электронами. Этот тип совместного использования электронов называется делокализацией электронов.
Рисунок 02: Разница в энергии между классическими и неклассическими карбокатионами
Наиболее распространенным примером неклассического карбокатиона является 2-норборнил-катион. Он существует в менее симметричной трехцентровой двухэлектронной структуре. Различия в энергии между классическими и неклассическими карбокатионами очень малы. Поэтому их очень трудно различить экспериментально.
В чем разница между классическим и неклассическим карбокатионом?
В зависимости от химической структуры карбокатионы можно разделить на две группы: классические и неклассические. Ключевое различие между классическим и неклассическим карбокатионом состоит в том, что классические карбокатионы имеют атом углерода, имеющий шесть электронов в трех химических связях, тогда как неклассические карбокатионы имеют трехцентровую двухэлектронную структуру. Энергия неклассического карбокатиона выше энергии классического карбокатиона, но разница между этими энергиями очень мала; следовательно, очень трудно провести различие между классическими и неклассическими структурами.
Кроме того, энергия активации превращения классического карбокатиона в неклассический карбокатион или наоборот очень мала. В дополнение к этому классические карбокатионы имеют положительный заряд на атоме углерода и узловые электронные пары вокруг атома углерода, но в неклассических карбокатионах электроны делокализованы вокруг атома углерода. Примером классического карбокатиона является ион метения, а примером неклассического карбокатиона является ион 2-норборила.
Резюме – Классический и неклассический карбокатион
Мы можем классифицировать карбокатионы на две группы: классические и некальциевые карбокатионы, в зависимости от химической структуры. Ключевое различие между классическим и неклассическим карбокатионом состоит в том, что классические карбокатионы имеют атом углерода, имеющий шесть электронов в трех химических связях, тогда как неклассические карбокатионы имеют трехцентровую двухэлектронную структуру. Примером классического карбокатиона является ион метения, а примером неклассического карбокатиона является ион 2-норборила.
