怎么判斷碳負(fù)離子的穩(wěn)定性 負(fù)碳離子更穩(wěn)定
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- 大學(xué)有機(jī)化學(xué)問題。碳負(fù)離子穩(wěn)定性如何比較?
- 負(fù)碳離子更穩(wěn)定
- 有機(jī)反應(yīng)理論 比較碳負(fù)離子的穩(wěn)定性
- 碳正/負(fù)離子的穩(wěn)定性的判斷
- 碳負(fù)離子穩(wěn)定性比較如何?
大學(xué)有機(jī)化學(xué)問題。碳負(fù)離子穩(wěn)定性如何比較?
A,C-離子上連接了3個(gè)推電子基團(tuán),負(fù)電荷密度過高,不穩(wěn)定。
B,C-離子上連接一個(gè)強(qiáng)吸電子基團(tuán)和一個(gè)推電子基團(tuán),較A穩(wěn)定
C,C-離子上連接2個(gè)推電子基團(tuán),較A穩(wěn)定,不如B穩(wěn)定
D,C-離子上連接一個(gè)推電子基團(tuán)和一個(gè)比硝酸根更強(qiáng)的硝基吸電子,所以點(diǎn)和密度最均勻,所以最穩(wěn)定
所以是D>B>C>A
負(fù)碳離子更穩(wěn)定
有機(jī)物中的碳負(fù)離子一般而言是不穩(wěn)定的,但,要判斷碳負(fù)離子的穩(wěn)定性并不難,只要你會(huì)判斷酸性強(qiáng)弱,碳負(fù)離子可以看做是碳?xì)滏I電離質(zhì)子后的產(chǎn)物,如果這個(gè)碳?xì)滏I酸性強(qiáng),則碳負(fù)離子就會(huì)穩(wěn)定。那么,下面我就列舉一些電離碳?xì)滏I的酸并描述其酸性,希望可以從中幫助到你。
第一類 受共軛效應(yīng)而顯酸性。而且與碳負(fù)離子共軛的基團(tuán)還常常具有吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)。
最常遇見的就是醛類和酮類了,因?yàn)樵诜磻?yīng)機(jī)理中常常會(huì)用到,比如乙醛的麥克爾加成反應(yīng)。由于乙醛的碳負(fù)離子具有烯醇式(氧負(fù)離子)共振式,極大地分擔(dān)了碳上的電荷,所以比起烷烴來說,酸性不知道強(qiáng)了多少倍。什么,你覺得乙醛酸性太弱?我再舉一個(gè)例子——三乙(乙酰乙酸乙酯),它的兩個(gè)羰基之間的碳原子酸性有多強(qiáng)呢?與醋酸相當(dāng)!
硝基。二硝基甲烷是中強(qiáng)酸,而三硝基甲烷是強(qiáng)酸!電離的就是碳上的氫原子。
三苯甲烷。烴類中,除了端基炔,就屬他酸性最強(qiáng),雖然比起其他的酸可以說是弱爆了,但至少它可以與鈣發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣!三個(gè)苯環(huán)的共軛效應(yīng)不可忽視啊。
碳硼烷。碳與硼成鍵的后果是很嚴(yán)重的,因?yàn)榕鹗蔷哂锌哲壍赖模@樣,碳負(fù)離子就會(huì)與硼共軛成配位π鍵而極其穩(wěn)定?!疤寂鹜樗酘(CHB11Cl11) 為一種超強(qiáng)酸,是最強(qiáng)的單一分子酸,酸性為濃硫酸的一百萬倍、氟磺酸的數(shù)百倍。”——摘自百度百科詞條《碳硼烷酸》,你看,后果是不是很嚴(yán)重。
噻唑。硫胺素催化安息香的合成就是靠噻唑環(huán)的碳負(fù)離子來實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)碳主要是與硫原子的d軌道共軛,并同時(shí)受到氮與硫的吸電子誘導(dǎo)。
第二類 碳?xì)滏I的碳原子高度不飽和(sp雜化)。這樣的碳?xì)滏I,由于s軌道的成分很高而容易電離。因?yàn)閟軌道的形狀是使電子云向原子核靠攏的,碳原子軌道s成分增多便會(huì)將碳?xì)滏I的共用電子對(duì)向碳原子方向拉扯,所以可以電離。例子有端基炔和HCN,其中HCN是弱酸。
有機(jī)反應(yīng)理論 比較碳負(fù)離子的穩(wěn)定性
四組碳負(fù)離子的穩(wěn)定性前者與后者的穩(wěn)定性關(guān)系是:1.前者穩(wěn)定性<后者 2.前者穩(wěn)定性>后者 3.前者穩(wěn)定性>后者 4.前者穩(wěn)定性>后者。第一組因?yàn)槿谆袕?qiáng)吸電子性,使碳負(fù)離子電荷分散;第二組內(nèi)鹽穩(wěn)定,第三組伯大于仲,第四組共軛體系越大越穩(wěn)定。
碳正/負(fù)離子的穩(wěn)定性的判斷
你說的碳正離子CH3+是最常見的,可能是比較穩(wěn)定的。
讓甲醇溶解到HSbF6等超酸溶液中就能制得,能存留較長(zhǎng)時(shí)間。
碳負(fù)離子很不穩(wěn)定,一般生成就要發(fā)生進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。
相對(duì)而言,類似于R3-C-H的有機(jī)物更可能形成碳負(fù)離子(R是烴基)。
在堿的作用下,脫去質(zhì)子就能生成碳負(fù)離子,但是,隨即就要與親電試劑發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)。
碳負(fù)離子穩(wěn)定性比較如何?
碳負(fù)離子穩(wěn)定性:碳負(fù)離子是帶負(fù)電荷的具有偶數(shù)價(jià)電子的物種, 其負(fù)電荷(未共用電子對(duì))定域在一個(gè)碳原子上。甲基負(fù)離子CH3- 可看作是一切碳負(fù)離子的母體,各碳負(fù)離子可以烷基負(fù)離子來命名。
當(dāng)碳負(fù)離子與碳一碳雙鍵或苯環(huán)直接相連時(shí), 由于共軛作用可使負(fù)電荷得到分散。因此碳負(fù)離子上連接的雙鍵(或苯環(huán))越多, 碳負(fù)離子越穩(wěn)定。
碳負(fù)離子穩(wěn)定具有能穩(wěn)定負(fù)電荷的基團(tuán)的碳負(fù)離子具有較高的穩(wěn)定性。這些基團(tuán)可以是苯基、電負(fù)性較強(qiáng)的雜原子。
特殊的碳負(fù)離子有:
碳負(fù)離子雖然環(huán)丙基正離子由于環(huán)張力不利于平面構(gòu)型而很不穩(wěn)定,但環(huán)丙基負(fù)離子確是存在的,因?yàn)槔忮F構(gòu)型對(duì)碳負(fù)離子是相對(duì)有利的。在橋環(huán)化合物中,橋頭碳正離子是很不穩(wěn)定的,因?yàn)榄h(huán)的幾何形狀的限制,不利于平面構(gòu)型的存在,所以很少有橋頭碳正離子生成。
棱錐構(gòu)型則是相對(duì)有利的,所以橋頭碳負(fù)離子是穩(wěn)定的,可以存在的。正因如此,橋頭有機(jī)鋰化合物容易生成,例如下面通過橋頭碳負(fù)離子進(jìn)行的反應(yīng)是很順利的。這也為碳負(fù)離子的棱錐構(gòu)型提供了進(jìn)一步的證據(jù)。
但當(dāng)帶負(fù)電荷的中心碳原子與 鍵或芳環(huán)相連時(shí),由于未共用的電子對(duì)能與 鍵發(fā)生共軛離域而穩(wěn)定,這時(shí)碳負(fù)離子將取雜化的平面構(gòu)型,以達(dá)到軌道最大的交蓋,更好地離域,使體系能量最低最穩(wěn)定。
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