題:
如果叔碳酸根已經穩定,為什麼它們的反應性最高?
Yash Chowdhary
2015-05-05 13:15:40 UTC
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這似乎很愚蠢,但對於穩定的化合物(在這種情況下為叔碳正離子化)最具活性的化合物來說,這似乎並不奇怪嗎?

我的意思是說,考慮到它已經很穩定並且不想離開該穩定配置,這至少是可以的。同樣,由於甲基碳陽離子的高度不穩定性,它聽起來像是最易反應的,對嗎?它不想為了形成穩定的化合物而反應嗎?

我曾經在書中讀過一個很好的類比。”白雲巖(在阿爾卑斯山中很漂亮的一群人)非常穩定(實際上,它們存在於數百萬年之久),但是卻非常活躍。你自己。”
相關(○):不飽和度越長,穩定性越高,反應性越高。
五 答案:
Dissenter
2015-05-05 13:39:49 UTC
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This is an excellent question. Please correct me if I'm wrong, but I think this is what you are grasping at:

First, it is true that tertiary carbocations are generally more stable than primary carbocations (and secondary carbocations) due to having more inductively donating alkyl groups. The hyperconjugative effect can also be invoked to explain the relative stabilities of primary, secondary, and tertiary carbocations.

Second, transition states involving tertiary carbocations as opposed to primary carbocations are more favorable precisely because tertiary carbocations are more stable than primary carbocations.

Note that this does not mean that tertiary carbocations are more reactive. We don't generally say that something which exists in a transition state is reactive/unreactive. One reason is that the transition state complex cannot be directly captured or observed. Another reason is that it is the transition state ... of course it's going to be reactive - of course it'll change very rapidly!

We may however say that reactants and products are either reactive or unreactive. So if something goes through a transition state involving a tertiary carbocation, it might well be more reactive than something which goes through a transition state involving a primary carbocation.

Of course, before labeling anything as reactive or unreactive, you'd do well to note exactly what you mean by reactivity. To put it lightly, there are myriad reactions. An alkyne such as acetylene is reactive with regard to combustion; acetylene torches are commonplace. However, acetylene isn't going to be reactive with regard to, say, backside attack (for a variety of reasons).

Ultimately I think your issue lies with semantics rather than the chemistry ... still, a good question!

某種碳正離子不能單獨存在還是會僅以過渡狀態出現?
Rohinb97
2015-05-05 17:54:09 UTC
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非常有趣的問題。這也突然出現在我的腦海。這就是我說服自己的方式。

這裡令人困惑的術語是穩定性。叔碳陽離子通過感應作用和高共軛作用是穩定的,因此傾向於保持碳原子上的正電荷並長期保持這種狀態。這就是為什麼我們稱其為穩定的:它可以保持更長的時間。

運動學理論表明,容器中存在的反應物在容器中隨機移動而沒有任何能量損失。現在,假設存在一個不穩定的碳正離子(以正丁烷碳正離子為例),現在,如果親核分子想攻擊陽離子,那麼如果它不能自己承受,它將如何攻擊呢?陽離子必須保持其自身,以使親核試劑接觸並攻擊它。叔碳正離子具有這樣的穩定性,可以保持並允許親核體攻擊它。由於它可以保持,這就是為什麼涉及它的反應傾向於$ S_N1 $機制的原因,而在$ S_N2 $之後跟隨不太穩定的碳正離子化(如正丁烷),因為“沒有足夠的時間”進行碳正離子化並繼續進行反應。與$ S_N1 $相比,$ S_N2 $是一個快速的過程,因為1 $ ^ O $必須快速反應才能形成產品。如果我們想通過$ S_N1 $和$ S_N2 $機制按反應順序排列碳正離子,則通常也相反。

總而言之,它足夠穩定,可以保留其配置並進行攻擊。

Jan
2016-11-21 01:06:42 UTC
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您應該區分穩定性 –具有形容詞 stable 不穩定的熱力學概念–和反應性的熱力學概念帶有形容詞 reactive inert 的動力學概念。

此外,您應該記住,熱力學穩定性是沒有意義的概念,除非將其與其他事物進行比較。同樣,反應性只有在進行比較時才有意義。不像例如具有定義為零點的軌道能量,對於反應性或穩定性都沒有好的零點。

現在,對於第三級碳正離子意味著什麼?

碳正離子是相對於中性碳原子的反應性物種。因此,丙-2-基陽離子比丙-2-醇更具反應性,而2-甲基丙-2-基陽離子(叔丁基丁基陽離子)比2-甲基丙-2-基更具反應性醇(-丁醇)。我想根據碳反應在其組內進行分類。除了非常穩定的陽離子(如三苯甲基陽離子)外,大多數碳正離子都以擴散受限的速率發生反應,因此很難確定動力學參數。碳正離子比次級碳正離子更穩定,後者又比初級碳正離子更穩定。因此,-丁基陽離子比丙-2-基陽離子更穩定-但請記住,兩者仍然具有很高的反應性。

但是,永遠不要忘記,除極端情況(例如三苯甲基)外,所有碳正離子的穩定性還比任何相應的中性化合物不穩定。實際上,叔碳正離子的“穩定性”無非是對不同反應性中間體的低穩定性的非常非常相對的衡量。

user82526
2019-09-07 14:08:31 UTC
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存在與穩定性有關的誤解。實際事實應該是穩定性是在達到過渡狀態之前還是在過渡狀態下還是達到過渡狀態之後。如果穩定性在達到過渡態之前發生,則反應可能不會高速進行。在另外兩種情況下,反應中間體對產物形成的穩定性可能會促進反應。想像一下,您正在爬山。如果在聲明時您有更多的負載(由於穩定性,您會被拉低),則可能無法輕鬆達到峰值。另一方面,如果您在到達頂部之後又承受了一些額外的負擔,則您更有可能很快到達另一側(由於穩定性,您被拉低了)。因此,穩定性不利於反應性(如果在過渡之前)活化能(速率/動力學)和自由能(穩定性/熱力學)是兩個不同的術語。因此,將動力學與熱力學進行比較始終不是直截了當的。

Shahid Rana
2018-09-02 21:28:08 UTC
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好問題...。由於穩定性,叔碳酸比仲碳酸更具反應性,而後者又比伯碳正離子更具活性...伯碳正離子是反應性和不穩定的,因此再次轉化回中性反應物分子而不是轉化進入產品,但叔碳正離子化是穩定的,並且有更多機會通過與親核試劑反應形成產品。.

請詳細說明。


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