Karbokatioonid: erinevus redaktsioonide vahel

'''Karbokatioonid''' on [[orgaaniline reaktsioon|orgaaniliste ühendite reaktsioonides]] esinevad lühiealised ebastabiilsed [[intermediaat|intermediaadid]], millel on positiivne laeng [[süsinik]]u aatomil[[aatom]]il.

Positiivselt laetud süsiniku aatomil on välises [[elektronkiht|elektronkihis]] 6 elektroni[[elektron]]i (sekstett). Laenguta süsiniku aatomil on [[väliselektronkiht|valentskihis]] 8 elektroni (oktett). Viimane on maksimaalselt stabiilne olek, mida püüab saavutada ka väga reaktsioonivõimeline karbokatioon ühinedes (vaba) elektronpaari[[elektronpaar]]i loovutava [[nukleofiil]]iga.

Kontseptsioon lühiealiste karbokatioonide moodustumisest [[reaktsiooni kiirus]]t [[kiirust limiteeriv staadium|limiteerivas staadiumis]] on osutunud edukaks [[Nukleofiilne asendusreaktsioon|S_N1]], [[Elimineerimisreaktsioon|E1]], [[Elektrofiilne asendusreaktsioon|S_E]], [[Elektrofiilne liitumine|Ad_E]], katioonse [[polümerisatsioon]]i ja katioonse [[telomerisatsioon]]i reaktsioonide interpreteerimisel.

* [[funktsionaalrühm]]a ([[lahkuv rühm|lahkuva rühma]) elimineerimiselelimineerumisel, näiteks:

* [[elektrofiil]]se reagendi liitumisel [[kovalentne side|kordsele sidemele]], näiteks:

Olenevalt süsiniku aatomite arvust, mis on seotud positiivset laengut kandva süsinikuga, jagatakse karbokatioonid [[primaarne süsinikuaatom|primaarseteks]], [[sekundaarne süsinikuaatom|sekundaarseteks]] ja [[tertsiaarne süsinikuaatom|tertsiaarseteks]]. Nende stabiilsus oleneb laengut omava süsinikuga seotud asendusrühmade[[asendusrühm]]ade arvust ja iseloomust. Stabiilsust soodustavad [[hüperkonjugatsioon]] ja [[konjugatsioon]]:

Lisaks mõjutavad karbokatioonide stabiilsust, reaktsiooni võimet ja moodustuvate produktide koostist [[steeriline efekt|steerilised faktorid]], see on katioonse tsentri ekraneerimine asendusrühmade[[asendusrühm]]ade poolt, ja nähtus, mida nimetatakse [[naaberrühma osalemine|naaberrühma osalemiseks]] (''neighbouring group participation''). Viimasel juhul on tegemist karbokatioonse reaktsioonitsentri [[intramolekulaarne efekt|sisemolekulaarse stabilisatsiooniga]] läbi tsükli moodustumise, milles osaleb sobivas asendis (sobivas kauguses, tavaliselt läbi 3-, (4-), 5- või 6-lülilise tsüklilise süsteemi) asuv ja vaba [[elektronpaar]]i omav naaberrühm. See intermediaadi stabilisatsioon põhjustab oodatust (oluliselt) suurema [[reaktsiooni kiirus]]e ja/või reaktsiooniproduktide mitteoodatava [[isomeer]]se koostise.

[[asendusreaktsioon|Asendus]]- ja elimineerimisreaktsioonid[[elimineerumisreaktsioon]]id ei toimu S_N1 ja E1 mehhanismi järgi primaarsete alküülühendite korral, kuna primaarne alküülkatioon oleks väga ebasoodus. Karbokatioonsete protsesside läbiviimiseks kasutatakse inertse [[solvent|solvendina]] tihti polükloriide nagu CH₂Cl₂, CHCl₃, ClCH₂CH₂Cl, ClCH=CHCl₂ jmt. Teisalt, molekulid, mis moodustavad [[allüülsed ühendid|allüül]]- või [[bensüülkloriid|bensüültüüpi]] katioone, on kõrge reaktsiooni võimega[[reaktsioonivõime]]ga.

Karbokatioonide olulisem omadus on elektronide[[elektron]]ide defitsiit ja sellest tulenevalt äärmiselt suur aktiivsus [[interaktsioon]]iks [[nukleofiil]]set tsentrit omavate molekulidega, see tähendab „kättesaadavat” elektronpaari omava aatomi või sidemega. Ka sisemolekulaarne „ümberkorraldus” võib viia stabiilsema katiooni moodustumisele. Siis on selle tulemuseks [[isomerisatsioon]].

Reaktsiooni [[kiirust limiteeriv staadium|kiirust limiteerivale]] karbokatiooni (RC⁺) moodustumise staadiumile järgneb tema kiire interaktsioon „kättesaadavat” [[elektronpaar]]i omava aatomi või sidemega. Paljudel juhtudel [[konkureerivad reaktsioonid|konkureerivad]] mitmed [[intramolekulaarne|intramolekulaarsed]] ja [[intermolekulaarne|intermolekulaarsed]] reaktsioonid, millest põhilised on toodud alljärgnevalt koos mõne kommentaariga.