La diferència clau entre carbocations clàssics i no clàssics és que els carbocations clàssics tenen un àtom de carboni que té sis electrons en tres enllaços químics, mentre que els carbocations no clàssics tenen una estructura de dos electrons de tres centres.
Un carbocatió és una espècie química que és un fragment d'una molècula orgànica. Té una càrrega positiva en un àtom de carboni. Un exemple senzill d'un carbocatió és CH3+ Alguns carbocations tenen més d'una càrrega positiva, en el mateix àtom de carboni o en un àtom diferent. A més, els carbocations són intermedis reactius en reaccions orgàniques a causa de la presència d'una càrrega positiva; hi ha sis electrons en un àtom de carboni, cosa que el fa inestable (la presència de vuit electrons n'assegura l'estabilitat); per tant tendeix a buscar electrons.
Què és el carbocation clàssic?
Un carbocatió clàssic és un ió que conté un àtom de carboni carregat positivament que té sis electrons que participen en tres enllaços químics. Podem anomenar aquest àtom de carboni com a carboni positiu de tres coordenades.
Figura 01: formació d'un carbocatió clàssic
Per garantir la màxima estabilitat, l'àtom de carboni hauria de tenir vuit electrons de valència. Però en el carbocatió, només hi ha sis electrons a l'àtom de carboni amb càrrega positiva. Per tant, tendeix a compartir dos electrons més d'una espècie electronegativa. Això fa que l'àtom de carboni sigui estable i neutralitza la càrrega positiva. Aquesta és la raó de l' alta reactivitat dels carbocations clàssics. Tanmateix, l'energia d'un carbocatió clàssic és baixa en comparació amb l'energia del carbocatió no clàssic corresponent. Però aquesta diferència en les seves energies és molt petita.
Què és el carbocation no clàssic?
Un carbocatió no clàssic és un ió que conté un carboni carregat positivament en un centre de dos electrons de tres centres. Això vol dir que hi ha tres àtoms que comparteixen dos electrons en aquests carbocations. Aquest tipus de compartició d'electrons s'anomena deslocalització dels electrons.
Figura 02: Diferència energètica entre carbocations clàssics i no clàssics
L'exemple més comú d'un carbocatió no clàssic és el catió 2-norbornil. Existeix en una estructura de dos electrons de tres centres menys simètrica. Hi ha molt poca diferència en l'energia entre carbocations clàssics i no clàssics. Per tant, és molt difícil distingir-los experimentalment.
Quina diferència hi ha entre carbocation clàssic i no clàssic?
Podem classificar els carbocations en dos grups com a carbocations clàssics i no clàssics, depenent de l'estructura química. La diferència clau entre carbocations clàssics i no clàssics és que els carbocations clàssics tenen un àtom de carboni que té sis electrons en tres enllaços químics, mentre que els carbocations no clàssics tenen una estructura de dos electrons de tres centres. L'energia del carbocatió no clàssic és superior a l'energia del carbocatió clàssic, però la diferència entre aquestes energies és molt petita; per tant, és molt difícil distingir la diferència entre estructures clàssiques i no clàssiques.
A més, l'energia d'activació per a la conversió del carbocatió clàssic en un carbocatió no clàssic o viceversa és molt petita. A més d'aquests, els carbocations clàssics tenen la càrrega positiva a l'àtom de carboni i els parells d'electrons nod al voltant de l'àtom de carboni, però en els carbocations no clàssics, els electrons es deslocalitzen al voltant de l'àtom de carboni. Un exemple de carbocatió clàssic és l'ió meteni, mentre que un exemple d'un carbocatió no clàssic és l'ió 2-norboril.
Resum: carbocation clàssic versus no clàssic
Podem classificar els carbocations en dos grups com a carbocations clàssics i no calssics, depenent de l'estructura química. La diferència clau entre carbocations clàssics i no clàssics és que els carbocations clàssics tenen un àtom de carboni que té sis electrons en tres enllaços químics, mentre que els carbocations no clàssics tenen una estructura de dos electrons de tres centres. Un exemple de carbocatió clàssic és l'ió metini, mentre que un exemple de carbocatió no clàssic és l'ió 2-norboril.
