Стабильность карбокатионов

Морализаторство

Скажу сразу – вот такая манера отвечать коротко и не ясно входит в привычку, что потом на респе таким боком выйдет, вы столько баллов потеряете. Спросите @Madsoul @SanzharB @benzolgirl @Nurgaliyev1 сколько они баллов потеряли на отборочной олимпиаде из-за вот таких формулировок.

Что с формулировкой не так?

Какие две? Где они? Где их нет?

Какая одна?

Какая другая?

Какой ответ я ждал

Определим характер ВСЕХ связей. Поскольку у меня есть некоторый опыт, я могу сразу определить какие связи имеют одинаковый характер в обоих случаях, а значит могу их просто не обозначать (вам рекомендую определить характер всех связей).

Иными словами, я заявляю, что вся разница между двумя молекулами показана ниже (вы должны понимать почему это так)

Теперь, сделаем таблицу:

Изомер sp^2-sp^3 sp^3-sp^3
secondary 2 1
secondary vinyl 1 2

А теперь, вспоминая вашу аргументацию:

Делаем вывод, что стабильнее secondary карбокатион.

Возможно, но у него проблема была не в неправильной логике, а в недостаточной внимательности.

Нет, не так. У @elprimo неплохие мысли, но они скорее следствие более фундаментальных причин.

Фундаментальная причина такая. Во-первых, вспомним, что s орбитали ниже по энергии, чем p орбитали. Значит любой гибрид sp^x будет иметь энергию выше, чем энергия s орбиталей, но ниже, чем энергия p орбиталей. И энергия sp^x будет тем ближе к энергии p орбиталей, чем больше будет значение x. Тоже самое, только картинкой:

Теперь, когда мы образуем карбокатион, мы освобождаем одну из заполненных sp^x орбиталей. Заметим, что чем меньше x, тем ниже орбиталь по энергии, а значит, нужно больше энергии, чтобы освободить ее.

Отсюда и видим, что для ионизации sp углерода надо гораздо больше энергии, чем для sp^3 углерода.

Что происходит когда мы образуем карбанион? Мы кладем электроны на углерод. На какой орбитали электронам лучше сидится? Та, что ниже по энергии. Какая ниже по энергии? Та, у которой меньше x.

Именно поэтому карбокатионы стабильнее на sp^3, а карбанионы на sp.

Здесь есть интересное мнемоническое правило. Что характеризует электроотрицательные элементы (например, фтор)? То, что их орбитали расположены низко по энергии. Пойдем от обратного: можно сказать, что чем ниже орбиталь по энергии, тем более она “электроотрицательна”. Поэтому иногда говорят, что sp углерод более электроотрицателен, чем sp^2, а тот в свою очередь более электроотрицателен, чем sp^3.

13 лайков