Carbokationsstabilitätsreihenfolge
On Dezember 8, 2020 by adminIch habe mich gefragt, ob die folgende Reihenfolge ( von hier ) korrekt ist :
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Warum dominierten in der ersten Ungleichung 9 Hyperkonjugationen den Resonanzeffekt des Benzolrings?
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In der letzte Ungleichung sind die 2 Hyperkonjugationen von Vinyl nicht vorhanden Carbokation überwältigt die Methylcarbokation?
In der Mitte befindet sich:
allyl = sekundär
- Warum gibt es hier eine Gleichheit, wenn Resonanz den induktiven Effekt dominiert?
Kommentare
- Die Vinylgruppe übt einen -I-Effekt aus, der die positive Ladung destabilisiert und instabiler macht als die Methylcarbokation.
- @BinaryGeek Aber was ist mit dem HC?
- verwandte chemie.stackexchange.com/questions/10509/…
- I ' Ich bin mir nicht sicher, aber ich glaube nicht, dass Vinylwasserstoffe an der Hyperkonjugation beteiligt sind.
- @pikachu Vinylwasserstoffe können ' nehmen nicht an der Hyperkonjugation teil, weil sie ' hat nicht die richtige Geometrie, um die Orbitalinteraktionen zuzulassen.
Antwort
Bei den ersten beiden ist es eine Ausnahme von der Regel, dass Resonanz die Hyperkonjugation dominiert.
Bei der letzten Ungleichung ist das Vinylkation sp-hybridisiert, was bedeutet, dass es hoch elektronegativ ist, und a Eine positive Ladung ist sehr instabil.
In Bezug auf die mittlere Ungleichung ist die Benzylcarbokation (mit fünf Resonanzstrukturen) stabiler als die Allylcarbokation (zwei Resonanzstrukturen). Sie können dies hier überprüfen.
Kommentare
- Hätten Sie eine Quelle? für den Anspruch " sp hybridisiert, was bedeutet, dass es hoch elektronegativ ist " ?
- books.google.co.in/…
- Sie haben die mittlere Gleichheit falsch. Schauen Sie sich den hervorgehobenen Text an. Ich hatte nach Allyl und Sekundär gefragt. Vielen Dank für die anderen Teile.
- Wie wird die Stabilitätsreihenfolge von $ 2 ^ {\ circ} $ und $ 3 ^ {\ circ} $ Benzylcarbokation im Vergleich zur tertiären Carbokation sein?
Antwort
Was die ersten beiden betrifft:
Betrachten Sie die 3 Rs als unabhängig (ich erkläre nur) wobei jeder einen Teil der Elektronenwolke in seiner Bindung durch induktiven Effekt sowie durch Hyperkonjugation in Richtung des zentralen Kohlenstoffs drückt. In gewisser Weise verstärkt sich jedes R gegenseitig und es wird eine kombinierte Gesamtstabilität erreicht.
Berücksichtigen Sie jedoch die Resonanzstrukturen der Benzylcarbokation. Wenn Sie etwas genauer nachforschen, werden Sie feststellen, dass von allen 4 möglichen Resonanzstrukturen die angegebene Form (+ auf dem externen Kohlenstoff) zu fast 90% des ursprünglichen Stalls beiträgt Dies liegt daran, dass, wenn Sie eine andere Resonanzstruktur (z. B. + Ladung auf einem Kohlenstoff im Ring) verwenden, Sie feststellen, dass die Struktur ziemlich instabil ist und sehr stark dazu neigt, auf Rückstände zurückzugreifen k zur + Ladung außerhalb des Rings (schließlich ist das Brechen eines Benzolrings nicht sehr günstig). In gewisser Weise „verstärken“ sich die Resonanzstrukturen nicht gegenseitig, so dass „Resonanz“ nicht die erwartete Stabilisierung stabilisiert (wie bei ähnlichen Resonanzstrukturen).
Sprechen von der letzten Ungleichung :
Die von Ihnen erwähnte „Hyper-Konjugation“ würde hier nicht die Rolle spielen, wie Sie sich vorstellen. Sie haben möglicherweise übersehen, dass Vinylkationen am wenigsten stabil sind, weil sie eine sehr hohe Tendenz dazu haben in eine andere Struktur umgewandelt werden, nämlich den linken Kohlenstoff (in Ihrem Diagramm) mit einer + Ladung und den rechten mit einem einzigen Paar. Dies liegt daran, dass es dann viel mehr Hyperkonjugationen gibt, um stabil zu werden. Dies macht Vinyl aus Carbokation am wenigsten stabil, es existiert sehr, sehr selten oder versucht in dieser bestimmten Form zu existieren.
Was die mittlere Gleichheit betrifft,
Ja, in gewisser Weise ist Ihr Zweifel richtig. ( Da es in der linken eine äquivalente Resonanzstruktur gibt (wie angegeben) und diese eine starke ist !!). Allerdings das, was Sie beim Vergleich der 2 verpasst haben Und eine davon ist die Tatsache, dass der „induktive“ Effekt eine „untergeordnete“ Rolle spielt, um zur Stabilität der sekundären Carbokation beizutragen. Die „Haupt“ -Rolle spielen die 7 „Hyper-Konjugationen“, die nicht weniger als eine einzelne Resonanz sind. Natürlich ist 1 Hyperkonjugation weniger als 1 Resonanz, aber die grundlegende Intuition wird Ihnen sagen, dass 7 Hyperkonjugationen eine faire Chance haben, mit 1 Resonanz fertig zu werden.
Kommentare
- Zur Diskussion der Struktur des Vinylkations siehe hier . Ihre Analyse ist völlig falsch. Ich habe Angst, '.
- Sind meine ersten beiden Argumente auch falsch? @bon
- Sie sind an sich nicht falsch, nur schlecht formuliert. Ich habe ein Problem mit dieser Anweisung, obwohl
Resonance" does not stabilize the way it is expected to do
. Das Benzylkation weist eine umfassende Resonanzstabilisierung auf, was die Tatsache erklärt, dass es weitaus stabiler ist als sonst erwartet. ' ist nur, dass tertiäre Alkylkationen etwas stabiler sind. - Aber es handelt sich um eine Verbindung mit nicht äquivalenten Resonanzstrukturen, die so stabil ist wie eine andere, die stabil ist Resonanzstrukturen? @bon
- Was meinst du? Stabil ist nur ein relativer Begriff. Nicht äquivalente Resonanzstrukturen können im Vergleich zu einer anderen Struktur immer noch stabil sein.
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