Carbokatione Stabilität, Organische Chemie?
Habe ich das richtig zugeordnet?
5: Da an Benzylischer Position, Resonanz durch π-System möglich.
4: Tertiär --> Stabilisiert durch hyperkonjungation.
3: Mir fällt gerade auf, dass 3 mit 2 vertauscht werden muss --> Sekundär.
2: Primär.
1: Methylcarbokation.
1 Antwort
Die korrekte Nummerierung von links nach rechts ist: 2, 1, 3, 5, 4.
Das phenylische Carbokation ist entgegen der Intuition nicht resonanzstabilisiert, weil die Ladung nicht in den Ring delokalisiert werden kann. Das liegt daran das die Ladung bzw. das Orbital rechtwinklig zum delokalisierten Elektronensystem liegt. (und tertiär ist das C auch nicht)
Ja schon. Das erste von links ist das phenylische Kation. Das zweite von rechts ist das benzylische.
Ich bin nur nicht nach den Nummern gegangen, weil ich die ja umsortiert hab.
Warum ist das phenyl (deine Nummer 2) denn weniger stabil als deine Nummer 3? Die 3 sollte bei dem C wo die Ladung ist ja primär sein (nicht sonderlich stabil), beim phenyl ist es sekundär? Sollte dann ja eigentlich stabiler sein oder wird hier nicht elektronisch, sondern sterisch argumentiert?
Beim Phenyl spielt noch der Faktor mit rein, dass das Kation in direkter Nähe zur Doppelbindung sitzt. Das ist stabilitätstechnisch richtig schlecht, weil du dann eine Region mit wenig Ladung direkt neben einer mit viel hast (Vinyl Kationen, also C=C-C mit + am mittleren C, sind deswegen auch sehr instabil). Beim Phenyl kommt zusätzlich noch dazu, dass die positive Ladung eine strukturänderung des Rings hervorruft und dadurch das ganze π-System destabilisiert. Deswegen ist das Phenylkation nach dem Methylkation das instabilste Carbokation überhaupt.
Hier ist eine ganz gute Zusammenfassung ein Einflussfaktoren: https://www.masterorganicchemistry.com/2011/03/11/3-factors-that-stabilize-carbocations/
Deswegen ist das Phenylkation nach dem Methylkation das instabilste Carbokation überhaupt.
Ich hätte nun vermutet, dass das Phenylkation wegen der hohen Elektronendichte im Ring das instabilste ist. Wie kommst Du zu der Bewertung, dass es das Methylkation ist?
Das dachte ich auch, aber in dem Link gibt es eine Tabelle mit Energien für Hydridaffinität in der Gasphase. Da liegt das Methylkation ca. 20 kcal/mol über dem Phenylkation. In Lösung sieht das vielleicht nochmal anders aus.
Das es nicht zur Resonanz kommt verstehe ich nicht.
Das C1 hat 3 sp2 Orbitale und ein P_z orbital, dass Teil des π System ist. Das C mit der positiven Ladung hat 2 Wasserstoff und ein leeres orbital, woran erkennst du, dass es sich bei dem leeren um ein 90° verdrehten (im Gegensatz zum P_z bei C1) handelt?
Hier hatte ich letztens schonmal eine Frage, da habe ich dieses Bild geteilt: https://images.gutefrage.net/media/fragen/bilder/organische-chemie-carbokation-stabilisierung-abgangsgruppe/0_full.webp?v=1721494522000
Wenn ich mir dort diese Abbildung "Benzylic" anschaue und mir vorstelle, wie die Abgangsgruppe X weggeht, dann habe ich doch genau diese Abbildung wie in der Aufgabe. In dem Text darüber wird das ja auch als Resonanz stabilisiert beschrieben.
Du vertauschst da benzylisch und phenylisch. Das benzylische Kation hat eine zusätzliche CH3 Gruppe, die nicht Teil des Ringsystems ist und an der sitzt die Ladung (quasi deprotoniertes Toluol). Das phenylische Kation, das du hier hast, hat das nicht.
Deine Aufzählung passt auch nicht. Das C mit der Ladung hat nicht zwei H, sondern gar keins mehr. Die positive Ladung kommt von einer Deprotonierung. Das C hat also ein p- Orbital als Teil des π-Systems und drei sp2-Hybridorbitale. Zwei davon bilden die C-C-Bindungen und im letzten sitzt die Ladung.
Ich stell in die Antwort mal ein Bild rein.
Jetzt bin ich total verwirrt 😅 woran erkennst du, wann es ein Benzyl Kation (Tolul mit einem H weniger) ist und wann es ein C mit gar keinen H mehr ist?
Deine Aufzählung passt auch nicht. Das C mit der Ladung hat nicht zwei H, sondern gar keins mehr.
Wie kann es dann eine einfache, positive Ladung haben? Dann muss es ja ein einsames Elektronenpaar haben: R---C:
Halt Moment!! Ich glaube ich habe mich vertan bei dem ganzen, ich spreche die ganze Zeit von dem vorletzten (im Bild mit der Nr. 5) 😅 du sprichst glaube ich von dem ersten (Nr. 4)?