這是一個棘手的問題。我認為在非高級班級的測試中問這樣的問題甚至可能是不公平的。在高級課程中，它可能引起有趣的討論話題，但是我仍然不確定“真正的”答案是什麼。

可以說的是由於共振，烯丙基和芐基自由基比不穩定的 t 丁基或乙基更穩定。從下圖可以看出，您可以繪製烯丙基的兩個共振結構。

對於芐基，您可以繪製

表面上看，這可能表明芐基比烯丙基更穩定。這是此處此處提供的“答案”和推理。

但是，如果您進行了一些熱化學計算（如此處所示），則會得出相反的結論是烯丙基比芐基穩定大約2 kcal / mol。僅共振結構的數目並不是穩定性的完美指標。

對我來說，這在能量上是很小的差異，我認為可以合理地回答烯丙基和芐基具有可比性穩定性。

想像一下您最喜歡的活動是玩電子遊戲（最喜歡的遊戲），而其他活動是讀化學書，花時間在化學實驗室中。 （這兩個活動是介於兩者之間的活動，您無法選擇自己想做的活動，或者說自己同樣喜歡。）

您同樣不喜歡：閱讀歷史，閱讀公民，閱讀經濟學。

讓我們假設以下兩種情況：

案例1 。

你有一所大房子。你您家中有四個房間，其中包含以下內容：

1. 視頻遊戲
2. 歷史書籍
3. 民用書籍
4. 經濟書籍
ol>

我認為您不會在沒有房間的房間上花費那麼多時間。 2、3和4。所以1號房間對您生活的貢獻相當高……您將主要在1號房間中生活。

這是芐基的情況。房間號。圖1是含有芳環的標準結構。儘管擁有一棟大房子，您還是不會經濟地使用它。從技術上講，電子有很大的空間可以離域，但它們不能有效地離域。

第2種情況

您的房屋比情況1小，但您有兩個包含以下內容的房間：

1. 化學書籍
2. 化學實驗室
ol>

因此，在這種情況下，您將在兩個房間中均等地花費時間……

這是盟友激進分子的情況。所有房間都是等效的，即相似（或說相同），因此產生共振結構給系統帶來更大的穩定性。您有一間小房子，但可以經濟地使用它。從技術上來講，電子有效地離域化了。

注意：僅共振結構的數量並不能決定穩定性。數量和質量都很重要。

在大多數化學情況下，數量獲勝。

注意：這只是一個以簡單方式說明疊加原理的示例，切勿對類推過於重視或誇大其詞。

諧振是靜態的現象，您不能說電子正在從該碳漂移到該碳（在該碳或該碳上花費一些時間）。存在的唯一結構是共振混合體，它具有確定的電子分佈，或者確切地說具有明確的時間獨立波函數。

使用相同的概念來區分 t -丁基碳正離子是否比芐基碳正離子更穩定，我計算了 $ \ eqref {isodesmic} $ span>。 $$ \ ce {R * + CH4 -> RH + * CH3} \ tag {1} \ label {isodesmic} $$ span>

我估計了 $ T = \ pu {298.15 K} $ span>和 $ p = \ pu {1 atm} $ span>。

對於烯丙基和芐基而言，結果在誤差補償率之內。理論水平可能根本不夠。如果很難用（或多或少）詳盡的計算來區分兩者，那麼就清楚地表明這是一個相當不公平的問題。

\ begin {array } {llr} \ ce {R *} & \ ce {RH} & \ Delta G / \ pu {kJ mol-1} \\\ hline \ ce {* CH3} & \ ce {CH4} & 0.0 \\ \ ce {* CH2-CH3} & \ ce {H3C-CH3} & -26.8 \\ \ ce {* CH2-CH = CH2} & \ ce {H3C-CH = CH2} & -75.7 \\ \ ce {* CH2 -C6H5} & \ ce {H3C-C6H5} & -68.1 \\ \ ce {* C（CH3）3} & \ ce {HC（CH3）3} & -51.9 \\\ hline \ end {array} span>

以下是優化後的幾何圖形（單擊以增強效果）。

（我贏了這次不附加幾何形狀或絕對能量，因為那樣會超過了字符數限制。）

確實，這是一個令人困惑的問題。相比之下，穩定性如何？我們是否正在考慮它們從中性分子形成的難易性，即丙烯碳氫鍵的鍵解離能（BDE，或 $ DH ^ \ circ $ span>），甲苯和異丁烷？ [乙烷將被忽略。]還是我們從相同的起點比較三個自由基，它們的組成元素處於標準狀態，在這種情況下，我們需要考慮它們的形成熱？

將分子 $ \ ce {R–H} $ span>解離為兩個基團 $ \ ce {R ^。 + H ^。} $ span>， $ \ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ $ span> -container“> $ \ ce {RH} $ span>和 $ \ ce {RH} $ span>鍵解離能（BDE）等於熱量的總和 $ \ ce {R ^。} $ span>和 $ \ ce {H ^。} $ 。這是根據赫斯定律得出的：

氣相形成熱可從 NIST網站獲得，並且可以在此處獲得BDE。 $ \ ce {CH} $ span> BDE的比較（在 $ \ pu {kcal / mol} $ span>）給出穩定性的順序為烯丙基（ $ + 88.8 $ span>）<芐基（ $ + 89.7 $ span>）< t -丁基（ $ + 96.5 $ span>）。

如果另一方面，相對於標準狀態計算這三個自由基的形成熱，則順序為 t -butyl（ $ +12.4 $ span>）<烯丙基（ $ + 41.6 $ span>）<芐基（ $ + 49.7 $ span >）。 [ $ \ pu {+52 kcal / mol} $ span>的值 $ \ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ （\ ce {H ^。（g）}）$ span>是氫分子BDE的一半。]

$$ \ begin {align} & & \ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ（\ ce {R ^。}）& = \ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ（ \ ce {RH}）+ \ text {BDE}（\ ce {RH}）-\ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ（\ ce {H ^。}）\\\ ce {R} & = \ text {烯丙基：} & \ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ（\ ce {R ^。}）& = \ pu {4.8 kcal / mol} + \ pu {88.8 kcal / mol}-\ pu {52 kcal / mol} \\ & & & = \ color {red} {\ pu {+41.6 kcal / mol}} \\\ ce {R} & = \ text {bp：} & \ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ（\ ce {R ^。}）& = \ pu {12 kcal / mol} + \ pu {89.7 kcal / mol}-\ pu {52 kcal / mol} \\ & & & = \ color {紅色} {\ pu {+ 49.7 kcal / mol}} \\\ ce {R} & = \ textit {t} \ text {-butyl：} & \ Delta_ \ mathrm f H ^ \ circ（\ ce {R ^。}）& = \ pu {-32.1 kcal / mol} + \ pu {96.5 kcal / mol}-\ pu {52 kcal / mol} \\ & & & = \ color {紅色} {\ pu {+12.4 kcal / mol}} \\\ end {align} $$ span>

答案是芐基。

• 它是最穩定的，因為與烯丙基和烷基相比，它的共振更多。
• 無論其自由基類別如何，第一，第二或第三級本性自由基將始終比任何其他類型的自由基更穩定。