芳基正離子

背景知識

碳正離子

碳正離子(Carbenium ion)是一種帶正電的不穩定的有機物。與自由基一樣，是一個活潑的中間體，有一個正電荷，最外層有6個電子。經典的碳正離子是平面結構。帶正電荷的碳原子是sp2雜化狀態，三個sp2雜化軌道與其他三個原子的軌道形成σ鍵，構成一個平面，鍵角接近120°，碳原子剩下的p軌道與這個平面垂直，p軌道中無電子。分析這種物質對發現能廉價製造幾十種當代必需的化工產品是至關重要的。

碳正離子的形成過程大概是這樣的： C+上原本連有一個電負性較大的或者吸電子的基團（如-Br， -OH等）那么這個基團就會將它連線的碳上的電子吸引過去使該碳稍微顯正電性吸電子基團在適當溶液中還可能帶著一對電子離去（例如Br- ），那么剩下的烴基就形成了碳正離子。

穩定性通常用的數量增加的烷基鍵合到電荷軸承碳。叔碳陽離子是更穩定（並形成更容易）比仲碳陽離子，因為它們是由穩定的超共軛。主要碳正離子是非常不穩定的。因此，反應如Sñ1反應和E1的消除反應通常不如果將形成伯碳正發生。然而，雙重鍵合有離子化的碳的碳可以穩定離子通過共振。這些陽離子作為烯丙基陽離子，CH2= CH-CH2，和苄基陽離子，C6ħ5-CH2，比大多數其他碳陽離子更穩定。能形成烯丙基或苄carbeniums分子是特別反應性的。碳鎓離子，也可通過穩定的雜原子。碳正離子可能發生重排反應，從不太穩定的結構，以同樣穩定或較穩定的人與速率常數超過10/秒。這一事實複雜的合成途徑許多化合物。例如，當3-戊醇中加熱用HCl水溶液中，最初形成的3-戊基碳正離子重新排列到3-戊基和2-戊基的統計混合物。這些陽離子與氯離子反應，產生約1/3 3-氯戊烷和2/3 -2-氯戊烷。