Interpretacja C-H BDEs dla sp3 Hybridized Carbons
Interpretacja BDEs w cząsteczkach nasyconych była przedmiotem ostatnich kontrowersji. Jak wskazano powyżej, zmienność BDE w zależności od podstawienia była tradycyjnie interpretowana jako odzwierciedlenie stabilności rodników alkilowych, z oceną, że silniej podstawione rodniki są bardziej stabilne, tak jak w przypadku karbokationów. Chociaż jest to popularne wyjaśnienie, nie uwzględnia ono faktu, że wiązania z grupami innymi niż H nie wykazują tych samych typów zmienności.
R | BDE(R-CH3) | BDE(R-Cl) | BDE(R-Br) | BDE(R-OH) |
CH3- | 377.0±0,4 | 350,2±0,4 | 301,7±1,3 | 385,3±0,4 |
CH3CH2- |
372,4±1,7 |
354.8±2,1 | 302,9±2,5 | 393,3±1,7 |
(CH3)2CH- | 370,7±1.7 | 356,5±2,1 | 309,2±2,9 | 399,6±1,7 |
(CH3)3C- | 366,1±1.7 | 355.2±2.9 | 303.8±2.5 | 400.8±1.7 |
Więc, chociaż wiązania C-CH3 stają się słabsze z większą ilością podstawników, efekt ten nie jest prawie tak duży jak obserwowany w przypadku wiązań C-H. Wytrzymałość wiązań C-Cl i C-Br nie zmienia się pod wpływem podstawienia, pomimo faktu, że powstają te same rodniki jak przy zerwaniu wiązań C-H, a wiązania C-OH w alkoholach faktycznie zwiększają się z większą ilością podstawników.
Gronert zaproponował, że zmienność BDE jest alternatywnie tłumaczona jako wynikająca z destabilizacji reagentów z powodu odpychania sterycznego podstawników, które jest uwalniane w prawie planarnych rodnikach.1 Biorąc pod uwagę, że BDE odzwierciedlają względne energie reaktantów i produktów, albo wyjaśnienie może stanowić o tendencji w BDE.
Innym czynnikiem, który musi być brany pod uwagę jest elektronegatywność. Definicja Paulinga elektronegatywności mówi, że energia dysocjacji wiązania pomiędzy nierównymi partnerami będzie zależna od różnicy w elektroujemności, zgodnie z wyrażeniem
gdzie \(X_A\) i \(X_B\) są elektroujemnościami, a energie wiązań są w eV. Dlatego zmienność BDE może być interpretowana jako odzwierciedlenie zmienności w elektronegatywnościach różnych typów fragmentów alkilowych.
Wszystkie trzy interpretacje mają prawdopodobnie pewne zalety. Od czasu oryginalnego opublikowania przez Gronerta jego alternatywnego wyjaśnienia, było wiele desperackich prób obrony wyjaśnienia stabilności rodnikowej.
.