Nøgleforskellen mellem klassisk og ikke-klassisk carbocation er, at klassiske carbocations har et kulstofatom med seks elektroner i tre kemiske bindinger, hvorimod ikke-klassiske carbocations har en tre-center to-elektronstruktur.
En carbocation er en kemisk art, der er en del af et organisk molekyle. Det har en positiv ladning på et kulstofatom. Et simpelt eksempel på en carbocation er CH3+ Nogle carbocations har mere end én positiv ladning, på det samme kulstofatom eller et andet atom. Desuden er carbocations reaktive mellemprodukter i organiske reaktioner på grund af tilstedeværelsen af en positiv ladning; der er seks elektroner i et kulstofatom, hvilket gør det ustabilt (tilstedeværelse af otte elektroner sikrer stabiliteten); derfor har den en tendens til at søge elektroner.
Hvad er klassisk kulsyre?
En klassisk carbocation er en ion, der indeholder et positivt ladet kulstofatom, som har seks elektroner, der deltager i tre kemiske bindinger. Vi kan navngive dette kulstofatom som et positivt kulstof med tre koordinater.
Figur 01: Dannelse af en klassisk kulsyre
For at sikre maksimal stabilitet bør carbonatomet have otte valenselektroner. Men i carbocationen er der kun seks elektroner i kulstofatomet med en positiv ladning. Derfor har den en tendens til at dele yderligere to elektroner fra en elektronegativ art. Dette gør carbonatomet stabilt og neutraliserer den positive ladning. Dette er årsagen til den høje reaktivitet af klassiske carbocations. Imidlertid er energien af en klassisk carbocation lav sammenlignet med energien af den tilsvarende ikke-klassiske carbocation. Men denne forskel i deres energier er meget lille.
Hvad er ikke-klassisk Carbocation?
En ikke-klassisk carbocation er en ion, der indeholder et positivt ladet kulstof i et tre-centeret to-elektroncenter. Det betyder, at der er tre atomer, der deler to elektroner i disse karbokationer. Denne type elektrondeling er navngivet som delokalisering af elektronerne.
Figur 02: Energiforskel mellem klassiske og ikke-klassiske kulsyrer
Det mest almindelige eksempel på en ikke-klassisk carbocation er 2-norbornylkation. Det eksisterer i en mindre symmetrisk tre-center to-elektron struktur. Der er meget lille forskel i energien mellem klassiske og ikke-klassiske kulhydrater. Derfor er det meget svært at skelne dem eksperimentelt.
Hvad er forskellen mellem klassisk og ikke-klassisk carbocation?
Vi kan klassificere carbocations i to grupper som klassiske og ikke-klassiske carbocations, afhængigt af den kemiske struktur. Den vigtigste forskel mellem klassisk og ikke-klassisk carbocation er, at klassiske carbocations har et carbonatom med seks elektroner i tre kemiske bindinger, hvorimod ikke-klassiske carbocations har tre-center to-elektronstruktur. Energien af ikke-klassisk carbocation er højere end energien af klassisk carbocation, men forskellen mellem disse energier er meget lille; derfor er det meget vanskeligt at skelne mellem klassiske og ikke-klassiske strukturer.
Yderligere er aktiveringsenergien til omdannelsen af den klassiske karbokation til en ikke-klassisk karbokation eller omvendt meget lille. Ud over disse har klassiske karbokationer den positive ladning på carbonatomet og nikkeelektronparrene omkring carbonatomet, men i ikke-klassiske karbokationer er elektronerne delokaliseret omkring carbonatomet. Et eksempel på en klassisk carbocation er metheniumion, mens et eksempel på en ikke-klassisk carbocation er 2-norborylion.
Opsummering – Klassisk vs ikke-klassisk Carbocation
Vi kan klassificere carbocations i to grupper som klassiske og noncalssical carbocations, afhængigt af den kemiske struktur. Den vigtigste forskel mellem klassisk og ikke-klassisk carbocation er, at klassiske carbocations har et carbonatom med seks elektroner i tre kemiske bindinger, hvorimod ikke-klassiske carbocations har tre-center to-elektronstruktur. Et eksempel på en klassisk carbocation er metheniumion, mens et eksempel på en ikke-klassisk carbocation er 2-norborylion.
