karbokatioonide

Karbokatioonide, tuntud ka kui süsinikkationid, on orgaanilise keemia molekulaarsed vahesaadused, mida iseloomustab positiivselt laetud süsinikuaatom, millel on vaid kolm valentselektroni. Selle süsinikuaatomi ümber on puudu elektronitest, mis muudab selle väga reaktiivseks ja elektronidepuuduliku. Karbokatioonid on tavaliselt ajutised, moodustuvad keemilistes reaktsioonides ja reageerivad kiiresti edasi.

Nende struktuur on sageli hübriidiseerunud sp2-s ja neil on tasane trigonaalne planetaarne geomeetria. Positiivne laeng paikneb peamiselt sellel süsinikuaatomil, kuid võib olla ka teiste rühmade abil stabiliseeritud. Karbokatioonid võivad tekkida erinevate mehhanismide kaudu, sealhulgas prootonatsiooni, deprotonatsiooni, halogeenide või muude lahkuvate rühmade eemaldamise teel.

Karbokatioonide stabiilsust mõjutavad mitmed tegurid. Alküülrühmade olemasolu, mis annavad elektrone läbi induktsiooni ja hüperkonjugatsiooni, võib positiivset laengut stabiliseerida. Samuti aitavad kaasa resonantsstabilisatsioonid, kus positiivne laeng on hajutatud üle mitme aatomi, näiteks aromaatsetes süsteemides või kui karbokatiooniga on seotud hapniku või lämmastiku aatomid.

Karbokatioonid on olulised mitmesugustes orgaanilistes reaktsioonides, sealhulgas nukleofiilsetes substitutsioonides (näiteks SN1 reaktsioonid), eliminatsioonireaktsioonides ja rearrangements. Nende reaktiivsus ja võime moodustada erinevaid sidemeid muudavad nad orgaanilises sünteesis oluliseks vahesaaduseks.