Reaksiya mahsulotlarining tuzilishini aniqlash

565


tert-butil kationining planar tuzilishi


tert-butil kationining tetraedral tuzilishi


©





M





ozod
p-orbital


haqiqiy tuzilma


noto'g'ri tuzilish


kamroq itarilish


ko'proq itarilish


Ushbu sxemadan yana bir sabab aniq bo'ladi, nima uchun karbokatning planar tuzilishi uning tetraedral shakliga qaraganda barqarorroqdir. Ishg'ol qilingan orbitallarga qo'yiladigan asosiy talablar quyidagilardan iborat:

• 
  eng kam energiya (shu bilan birga ular zarrachaning barqarorligiga maksimal hissa qo'shadilar),
  
• 
  ular orasidagi maksimal mumkin bo'lgan masofa (ular orasidagi itarilish minimal bo'lishi uchun).
  

Bu talablarning ikkalasi ham karbokatsiyaning planar tuzilishi holatida qondiriladi.
C-H va C-C bog'lari bilan uchinchi darajali karbokatsiyalarni barqarorlashtirish
erkin p orbitaliga st bog'larning elektron zichligi zaif ta'minlanishi natijasida karbokationning planar strukturasining qo'shimcha barqarorlashuvi ta'minlanadi. ­Tert-butil kationida elektronlar bir vaqtning o'zida uchta bunday bog'lanishdan ta'minlanadi. Bizga yoki bizdan uzoqqa yo'naltirilgan CH bog'larini qanday chizishimiz muhim emas: istalgan vaqtda har bir metil guruhining bitta C-H aloqasi ­erkin p-orbitalga parallel ravishda joylashishi shart. Yuqori diagrammada C-H bog'lanish elektronlari va erkin p orbital o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik ko'rsatilgan; pastki qismida esa nuqtali chiziqlar uchta shunday o'zaro ta'sirni ko'rsatadi.
Erkin orbitalni elektronlar bilan ta'minlash qobiliyatiga ko'ra, C-H bog'i boshqa bog'lardan tubdan farq qilmaydi. Shu ma'noda, C-C aloqasi o'zini deyarli bir xil tutadi va ba'zi boshqa obligatsiyalar ( ­masalan, C-Si) yanada samarali donorlardir. Bunday barqarorlashtirish uchun qandaydir ulanish kerak.


Agar uchinchi darajali kation planar konformatsiyani qabul qila olmasa, u hosil bo'lmaydi. Klassik holat quyida keltirilgan ramka galidi bo'lib, u nukleofillar bilan ham S _N 1 yoki S _N 2 mexanizmi orqali reaksiyaga kirishmaydi. U S _N 1 mexanizmi orqali reaksiyaga kirisha olmaydi, chunki ­hosil bo'lgan kation tekis bo'lolmaydi va unga muvofiq reaksiyaga kirisha olmaydi. S _n 2 mexanizmi, chunki nukleofil ­potentsial tark etuvchi guruhga ega bo'lgan uglerod atomiga orqa tomondan hujum qila olmaydi (pastga qarang).


s-orbital





H


karbokatatsiyaning erkin p-orbitaliga st-bog' elektronlarini etkazib berish natijasida barqarorlashuv­





stabilizatsiya yo'q: o'tkazilishi mumkin bo'lgan elektronlar yo'q


CH ₃


planar karbokatatsiyaning erkin p-orbitaliga st-bog' elektronlarini etkazib berish natijasida barqarorlashuv­


(Eslatma: C-H aloqalari bo'sh p-orbitalga ­90 ° da joylashgan , shuning uchun ular u bilan o'zaro ta'sir qila olmaydi)


asosiy p-orbital