Γιατί είναι πιο σταθερό το κυκλοπροπυλθυλ μεθυλικό κατιέτο από το κατιόν TPM;
Παράγοντες που συμβάλλουν στη σταθερότητα των carbocations:
* Υπερποντοποίηση: Αυτός είναι ο σημαντικότερος παράγοντας σε αυτή την περίπτωση. Η υπερκατασκευή περιλαμβάνει την απομάκρυνση της πυκνότητας ηλεκτρονίων από δεσμούς Sigma (δεσμούς C-H) δίπλα στον θετικά φορτισμένο άνθρακα. Όσο περισσότεροι δεσμοί C-H σε μια υπερ-συγχρονιστική θέση, τόσο μεγαλύτερη είναι η σταθεροποίηση.
* Επαγωγικό αποτέλεσμα: Το επαγωγικό αποτέλεσμα περιλαμβάνει την απόσυρση της πυκνότητας ηλεκτρονίων μέσω των δεσμών Sigma. Οι αλκυλικές ομάδες είναι απροσδόκητα, οι οποίες μπορούν να σταθεροποιήσουν τις καρβοσκώσεις.
Ανάλυση των δύο κατιόντων:
* Κυκλοπροπυλομεθυλικός κατιόντος: Αυτό το κατιόν έχει τρεις δεσμούς C-H που ευθυγραμμίζονται τέλεια για υπερσύνδεση με το κενό P-orbital για τον θετικά φορτισμένο άνθρακα. Αυτή η επικάλυψη είναι σημαντική λόγω της μοναδικής γεωμετρίας του δακτυλίου κυκλοπροπανίου, όπου οι δεσμοί είναι λυγισμένοι και πιο κοντά στον θετικά φορτισμένο άνθρακα.
* κατιόν Tert-butyl: Αυτό το κατιόν έχει εννέα ομόλογα C-H, αλλά μόνο τρεις από αυτές είναι άμεσα ευθυγραμμισμένες για αποτελεσματική υπερσύνδεση. Οι άλλοι έξι δεσμοί C-H είναι προσανατολισμένοι σε γωνίες που κάνουν την επικάλυψη τους με το κενό P-orbital λιγότερο αποτελεσματικό.
Συνολικά, η ισχυρότερη υπερ-συγκομιδική επίδραση στο κατιόν κυκλοπροπυλμεθυλίου αντισταθμίζει το ελαφρώς μεγαλύτερο επαγωγικό αποτέλεσμα στο κατιόν τριτ-βουτυλίου, καθιστώντας το πιο σταθερό.
Συνοπτικά:
* Το κατιόν κυκλοπροπυλμεθυλίου επωφελείται από εξαιρετικά ισχυρή υπερμεγέθη λόγω της μοναδικής γεωμετρίας του δακτυλίου κυκλοπροπανίου.
* Το κατιόν τριτ-βουτυλίου έχει περισσότερους δεσμούς C-H αλλά λιγότερο αποτελεσματική υπερσύνδεση.
Επομένως, το κατιόν κυκλοπροπυλμεθυλίου είναι πιο σταθερό από το κατιόν τριτ-βουτυλίου.
