С первой фотографией всё понятно. В последних двух структурах позитивный заряд на более электроотрицательной молекуле, а в первой структуре азот с помощью индуктивного эффекта делает положительный заряд более положительным. А почему ион пиридиния стабильный? Между ними различие в неподеленной электронной паре в атоме азота. Но как это влияет?
Пиридин более нуклеофильнее рядом с атомом азота.Скорее всего это связано с тем ,что неподеленные пары электронов азота не смогут сделать резонансный эффект по кольцу,а неподеленная пара электронов азота является хорошим нуклеофилом,при обработке кислотой создающий стабильный ион пиридина.
Ты не понял вопрос. Я знаю, что неподеленная электронная пара не может участвовать в резонанс, и вместо этого реагирует с электрофилами. Мой вопрос в стабильности
В первом абзаце имеется в виду, что если не использовать орбитальное объяснение, то через интермедиат видно, что реакция unfavourable из-за азота, который дестабилизирует положительный заряд. Особенно когда положительный заряд у азота. Но в катионе пиридина тоже положительный заряд у азота. Ну вот почему он стабильный? Возможное объяснение: пиридин катион сохраняет ароматичность. Но мне кажется это можно как-то объяснить без ароматичности.
Здесь важно быть точным и не сравнивать белое с горячим.
Здесь происходит S_NAr атака, которая разрушает ароматичность кольца. Этот интермедиат сам по себе нестабилен. На секундочку, резонансная стабилизация в пиридине составляет чудовищные 117\, \text{kJ mol}^{-1}. Это огромная разница по энергии.
Теперь, давайте посмотрим на продукты S_NAr атаки по орто-, мета-, пара- позициям. Каждый из них не стабилен. Но из двух зол нестабильных веществ можно выбрать менее нестабильное. Коим является продукт атаки по орто- положению.
Здесь мы смотрим на полноценную ароматичную молекулу, которая просто была протонирована. Здесь важно помнить, что протонирование идет при участии электронной пары не участвующей в резонансе. И получается катион, по своей сути, аналоговый с катионом аммония NH_4^+.
Резюмируя: понятие стабильное и нестабильное в двух случаях несут немного разные смыслы. В первом случае, это соединение “нестабильно” по сравнению с продуктом орто- атаки. Важно понимать, что продукт орто- атаки тоже “нестабилен” в том смысле, что он не будет просто сидеть в растворе, а будет реагировать дальше. Во втором случае, это соединение стабильно само по себе.
Я понимаю в чем ты запутался и ты правильно делаешь, что задаешь такие вопросы.
Это, к слову, @Madsoul как раз таки пример выстраивания ментальной системы координат. Здесь @Baurzhan показалось, что новая информация про стабильность PyH^+ противоречит предыдущей информации про нестабильность продуктов S_NAr атаки.
Попробую еще раз пояснить:
Давай еще раз посмотрим что у нас происходит. У нас есть три обратимых реакции:
Py + E \leftrightharpoons \text{(орто-Е)}\, PyH^+ \tag{1}
Py + E \leftrightharpoons \text{(мета-Е)}\, PyH^+ \tag{2}
Py + E \leftrightharpoons \text{(пара-Е)}\, PyH^+ \tag{3}
Каждая из реакций обратима. Мы задаемся вопросом, а какая из реакций будет больше смещена вправо (в сторону продуктов)? В чем разница между реакциями? Только в продуктах. Давайте тогда сравним относительную стабильность каждого из продуктов. Относительно орто-изомера, у мета- и пара- изомеров положительный заряд либо на либо рядом с электроотрицательным атомом, и поэтому они менее стабильны (в книге просто коротко говорят “нестабильны”) по сравнению с орто-изомером.
Само по себе нахождение положительного заряда на электроотрицательном атоме не делает этот продукт нестабильным в абсолютном смысле и соответственно не делает его невозможным. Иначе казалось бы, как можно объяснить существование OF_2? Как кислород будет отдавать электроны? У него же будет положительный заряд?