6.4: Bond Dissociation Energy

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.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.