A fő különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokation között az, hogy a klasszikus karbokationok szénatomja hat elektronból áll három kémiai kötésben, míg a nem klasszikus karbokationok háromközpontú, kételektronos szerkezetűek.
A karbokation egy kémiai anyag, amely egy szerves molekula egy része. Pozitív töltése van egy szénatomon. Egy egyszerű példa a karbokationra: CH3+ Egyes karbokationoknak egynél több pozitív töltése van, ugyanazon a szénatomon vagy egy másik atomon. Ezenkívül a karbokationok a szerves reakciók reakcióképes intermedierei a pozitív töltés jelenléte miatt; egy szénatomban hat elektron van, ami instabillá teszi (nyolc elektron jelenléte biztosítja a stabilitást); ezért hajlamos az elektronok keresésére.
Mi az a klasszikus karbokáció?
A klasszikus karbokation egy pozitív töltésű szénatomot tartalmazó ion, amelynek hat elektronja van, amelyek három kémiai kötésben vesznek részt. Ezt a szénatomot három koordinátájú pozitív szénnek nevezhetjük.
01. ábra: Klasszikus karbokation kialakulása
A maximális stabilitás érdekében a szénatomnak nyolc vegyértékelektronnal kell rendelkeznie. De a karbokationban a szénatomban csak hat elektron van, amelyek pozitív töltéssel rendelkeznek. Ezért hajlamos megosztani két további elektront egy elektronegatív fajtából. Ez stabillá teszi a szénatomot és semlegesíti a pozitív töltést. Ez az oka a klasszikus karbokationok magas reakcióképességének. A klasszikus karbokation energiája azonban alacsony a megfelelő nem klasszikus karbokation energiájához képest. De ez a különbség az energiáik között nagyon kicsi.
Mi a nem klasszikus karbokáció?
A nem klasszikus karbokation olyan ion, amely pozitív töltésű szenet tartalmaz egy háromközpontú, kételektronos centrumban. Ez azt jelenti, hogy ezekben a karbokationokban három atom osztozik két elektronon. Ezt a fajta elektronmegosztást az elektronok delokalizációjának nevezik.
02. ábra: Energiakülönbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokationok között
A nem klasszikus karbokation leggyakoribb példája a 2-norbornil-kation. Egy kevésbé szimmetrikus háromközpontú, kételektronos szerkezetben létezik. Nagyon kicsi a különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokationok energiájában. Ezért nagyon nehéz kísérletileg megkülönböztetni őket.
Mi a különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokáció között?
A karbokationokat a kémiai szerkezettől függően két csoportba sorolhatjuk: klasszikus és nem klasszikus karbokationok. A legfontosabb különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokáció között az, hogy a klasszikus karbokationok szénatomja hat elektronból áll három kémiai kötésben, míg a nem klasszikus karbokationok háromközpontú, kételektronos szerkezetűek. A nem klasszikus karbokáció energiája nagyobb, mint a klasszikus karbokációé, de ezen energiák közötti különbség nagyon kicsi; ezért nagyon nehéz különbséget tenni a klasszikus és a nem klasszikus struktúrák között.
Sőt, a klasszikus karbokation nem-klasszikus karbokationná vagy fordítva történő átalakulásának aktiválási energiája nagyon kicsi. Ezeken kívül a klasszikus karbokationok pozitív töltéssel rendelkeznek a szénatomon, és a szénatom körüli biccentő elektronpárok, de a nem klasszikus karbokationoknál az elektronok a szénatom körül delokalizálódnak. A klasszikus karbokationra példa a meténium-ion, míg a nem klasszikus karbokationra a 2-norboril-ion.
Összefoglaló – Klasszikus vs nem klasszikus karbokáció
A karbokationokat a kémiai szerkezettől függően két csoportba sorolhatjuk: klasszikus és nem kalciális karbokationok. A legfontosabb különbség a klasszikus és a nem klasszikus karbokáció között az, hogy a klasszikus karbokationok szénatomja hat elektronból áll három kémiai kötésben, míg a nem klasszikus karbokationok háromközpontú, kételektronos szerkezetűek. A klasszikus karbokationra példa a meténium-ion, míg a nem klasszikus karbokationra a 2-norboril-ion.
