6.4: Bond Dissociation Energy

Interpretação de C-H BDEs para sp3 Hybridized Carbons

A interpretação dos BDEs em moléculas saturadas tem sido objeto de controvérsia recente. Como indicado acima, a variação dos BDEs com substituição tem sido tradicionalmente interpretada como refletindo as estabilidades dos radicais alquílicos, com a avaliação de que radicais mais altamente substituídos são mais estáveis, como ocorre com as carbonações. Embora esta seja uma explicação popular, ela não leva em conta o fato de que as ligações com outros grupos que não o H não apresentam os mesmos tipos de variação.

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

Assim, embora as ligações C-CH3 fiquem mais fracas com mais substituição, o efeito não é tão grande como o observado com as ligações C-H. As forças das ligações C-Cl e C-Br não são afetadas pela substituição, apesar do fato de que os mesmos radicais são formados ao quebrar as ligações C-H, e as ligações C-OH em álcoois na verdade aumentam com mais substituição.

Gronert propôs que a variação nos BDEs seja explicada alternadamente como resultante da desestabilização dos reagentes devido à repulsão estéril dos substitutos, que é liberada nos radicais quase planares.1 Considerando que os BDEs refletem as energias relativas dos reagentes e produtos, qualquer das explicações pode explicar a tendência em BDEs.

Outro fator que precisa ser considerado é a eletronegatividade. A definição Pauling da eletronegatividade diz que a energia de dissociação da ligação entre parceiros desiguais vai depender da diferença de eletronegatividades, de acordo com a expressão

onde \(X_A) e \(X_B) são as eletronegatividades e as energias de ligação estão em eV. Portanto, a variação em BDEs pode ser interpretada como refletindo a variação nas eletronegatividades dos diferentes tipos de fragmentos alquílicos.

É provável que haja algum mérito em todas as três interpretações. Desde a publicação original de Gronert da sua explicação alternativa, tem havido muitas tentativas desesperadas de defender a explicação radical da estabilidade.

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