Karbokationit

Karbocationet är en molekyl eller jon som har en positivt laddad kolatom. Hos de vanligaste karbokationerna är kolatomen sp2-hybridiserad och bär en tom p-orbital, vilket gör inträde och reaktioner mycket snabbare än för många andra ioniska arter. Karbokationer är oftast kortlivade mellanprodukter i många organiska ombildningar och elektrofila additioner.

Stabilitet hos karbokationer följer ett generellt mönster där tertiära karbokationer är vanligast stabila, följt av sekundära och sedan primära. Stabiliteten ökar genom hyperkonjugation från närliggande C–H-bindningar och genom elektronisk påverkan från närmsta substituenter. Resonans kan ytterligare stabilisera karbokationen när positivella laddningen kan delokaliseras via konjugerade system i allyl- eller benzylkationer. Vissa karbokationer, som de i norbornyl- eller andra bridged system, uppträder som icke-klassiska karbokationer där laddningen fördelas över flera atomer.

Bildning och reaktioner: Karbokationer bildas vanligtvis genom heterolys av bindningar, som när alkoholer genomgör dehydration eller när halogenider genom SN1-reaktioner. De deltar i många reaktioner som elektrofila additioner, rearrangementer (hydride- eller metyl shifts) för att nå mer stabila karbokationer, och som intermediärer i Friedel–Crafts-reaktioner och andra substitutions- eller additionsreaktioner. Solventens polaritet och temperatur påverkar stabilitet och reaktivitet, eftersom karbokationer ofta blir väl solvatiserade i polära lösningsmedel.

Noterbart är att termen "carbonium" användes historiskt, men dagens syn fokuserar oftast på karbokationer som isolerbara eller kortlivade intermediärer i lösning.