Bazele Teoretice ale Chimiei Organice. Hidrocarburi [609746]

Bazele Teoretice ale Chimiei Organice. Hidrocarburi

Tema 6 – Alcani. Nomenclatur ă, structur ă. Metode de preparare. Propriet ăți chimice

Numărul potențial de hidrocarburi este nelimitat, dar împreună cu compușii înrudiți
pot fi cuprinse în trei clase mari, definite pe baza noțiunilor structurale [Hendrickson 1976, p.
93].
Hidrocarburile alifatice sunt formate din catene de atomi de carbon care nu sunt
dispuse sub f ormă de cicluri. Substanțele care fac parte din acest grup sunt uneori denumite
compuși aciclici (cu catenă deschisă). În hidrocarburile aliciclice , catenele de atomi de carbon
formează cicluri. Hidrocarburile alifatice și aliciclice cu aceeași masă molară prezintă atât
proprietăți fizice, cât și propriet ăți chimice asemănătoare. Cel de -al treilea grup este format
din hidrocarburile aromatice , care au cicluri de șase atomi de carbon, posedând proprietăți
fizice și chimice speciale.
Pentru determinarea structurii unui compus organic (alegerea structurilor posibile)
dacă se cunoaște formula sa moleculară, se utilizează noțiunea de nesaturare echivalentă
(denumit și grad de nesaturare , cifră de nesaturare sau indice de deficit de hidrog en), care ne
dă suma numărului de cicluri, duble și triple legături existente în compusul respectiv
[Hendrickson 1976, p. 94] . Gradul de nesaturare se obține comparând conținutul de hidrogen
al compusului cu cel al alcanilor cu același număr de atomi de ca rbon. Fiecare pereche de
atomi de hidrogen care lipsește este echivalentă cu o nesaturare (ex.: C 5H10 are gradul de
nesaturare egal cu 1, pentru că are doi hidrogeni mai puțin decât alcanul C 5H12).
Pentru compușii organici care conțin și alte tipuri de ato mi în afară de carbon și
hidrogen, gradul de nesaturare se calculează cu următoarea relație:

𝑁𝑒𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑟𝑒 𝑒𝑐ℎ𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡ă=1+1
2∙ 𝑛𝑖∙(𝑣𝑖−2)

unde ni reprezintă numărul de atomi de același fel, iar vi valența acestor atomi. Însumarea se
face pentru toate tipurile de atomi existenți în compusul respectiv.
Formulele posibile ale hidrocarburilor implică următoarele caracteristici structurale:
CnH2n+2 Alcan (saturat , nesaturare = 0 )
CnH2n Un ciclu sau o dublă legătură (nesaturare = 1)
CnH2n-2 Două cicluri, sau două duble legături, sau un ciclu și o legătură dublă, sau o
legătură triplă (nesaturare = 2)
CnH2n-4 Trei cicluri, sau trei legături duble, sau două legături triple, sau o combinație între
cele t rei posibilități (nesaturare = 3)
CnH2n-6 Hidrocarburi aromatice din seria benzenului (nesaturare = 4).

ALCANI
Alcanii sunt hidrocarburi saturate aciclice și sunt reprezentați prin formula generală
CnH2n+2, în care n este un număr întreg. Nomenclatura veche a acestei clase de hidrocarburi le
denumea parafine (din latină, parum affinis – puțin reactiv) [Avram 1983, p. 94] .
Nomenclatura alcanilor
Primii patru termeni ai seriei se numesc:
– metan CH 4
– etan C2H6
– propan C3H8
– butan C4H10

2
Numele hidrocarburilor superioare, începând de la al cincelea temen, se formează prin
adăugarea sufixului an (caracteristic clasei hidrocarburilor saturate) la numele grecesc
corespunzând numărului de atomi de carbon conținuți în molecula alcanului r espectiv:
– pentan C5H12
– hexan C6H14
– heptan C7H16
– octan C8H18
– nonan C9H20
– decan C10H22
– eicosan C20H42, etc.
Hidrocarburile saturate cu catene ramificate se numesc izoalcani sau izoparafine .
Denumirea termenilor seriei se face prin adăugarea prefixului izo la numele alcanului
neramificat ( normal ) cu celași număr de atomi de carbon. Primul termen din seria izoalcanilor
este izobutanul sau 2 -metilpentanul:

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 3 – CH – CH3
n – butan ׀
CH 3
Izobutan (2 -metilpentan)

Pentru unele hidrocarburi cu număr relativ mic de de atomi de carbon se folosesc în
mod curent o serie de denumiri mai vechi, păstrate în uz din perioada clasică a chimiei
organice, de ex. neopentan:

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 3 – CH – CH 2 – CH 3 CH 3
׀ ׀
CH 3 CH 3 – C – CH 3
׀
CH 3
n-Pentan Izopentan Neopentan
(2-metilbutan) (2,2-dimetilpropan)

Numele termenilor superiori ai izoalcanilor se formează din numele catenei normale
celei mai lungi, considerând catenele laterale ( ramificațiile ) ca substituenți ai acesteia.
Numele catenelor laterale (considerate radicali alchil ) se adaugă la numele catenei de bază
(catena cea mai lungă) în ordinea alfabetică:

H3C CH(CH 3)2 CH 2 – CH 3
׀ ׀ ׀
CH 3 – C – CH – CH 2 – CH – CH 2 – CH 3
׀
CH 3
5-etil-3-izopropil -2,2-dimetil -heptan

Catenele laterale sunt considerate ca grupări de atomi provenind dintr -o moleculă de
alcan prin îndepărtarea formală a unui atom de hidrogen. Aceste grupări poartă numele
generic de radicali alchil sau izoalchil . Numele termenilor individuali ai radicalil or alchil se
formează din numele alcanului respectiv prin înlocuirea terminației an cu il: CH 3 – metil,
C2H5 – etil, CH 3 – CH 2 – CH 2 – n-propil, (CH 3)2CH – izopropil etc.
Reguli pentru denumirea alcanilor ramificați :
– după alegerea catenei celei mai lungi, dacă există două catene cu același număr de
atomi de carbon se consideră catenă de bază aceea care conține cele mai multe
ramificații ;

3
– se numerotează atomii de carbon din catena de bază începând de la o extremitate
astfel încât suma indicilor de poziție a i substituenților să fie minimă ;
– se adaugă (ca prefix la numele alcanului corespunzător catenei de bază) denumirile
substituenților (radicali alchil etc.) în ordine alfabetică, indicând pozițiile acestora
la catena de bază și numărul lor pe catenă (prin pr efixele di-, tri-, tetra – etc.);
– prefixele ce indică numărul subtituenților nu modifică ordinea alfabetică, dar cele
ca izo- sau terț- modifică acestă ordine (vezi exemplul de mai sus).
Se disting patru feluri de atomi de carbon: primar (legat de un singur atom de carbon),
secundar (legat de doi atomi de carbon), terțiar (legat de trei atomi de carbon) și cuaternar
(legat de patru atomi de carbon):

H R R R
׀ ׀ ׀ ׀
R – C – H R – C – H R – C – H R – C – R
׀ ׀ ׀ ׀
H H R R
Primar (prim ) Secundar ( sec) Terțiar ( terț) Cuaternar

Radicalii alchil pot fi primari, secundari, terțiari. De exemplu, de la butanul normal și
de la izobutan derivă câte doi radicali:

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3 – CH 2 – CH – CH 3
׀
butil (n-butil) sec-butil

׀
CH 3 – CH – CH 2 – CH 3 – C – CH 3
׀ ׀
CH 3 CH 3
izobutil (prim ) terț-butil

Pentru radicalii proveniți din pentan se utilizează și numele de amil.
Metode de sinteză
Hidrocarburile saturate sunt componente principale ale gazelor naturale și petrolului.
Unii dintre termenii inferiori (C 1-C7) se pot izola în stare pură prin prelucrarea acestor resurse
naturale [Avram 1983, p. 9 7]. Metanul se găsește în unele zăcăminte pur, în altele amestecat
cu hidrocarburi C 2 – C4, de care se spară prin distilare fracționată. Petrolul brut (țițeiul) este
un amestec complex format din hidrocarburi saturate și aromatice, împreună cu mici cantități
de compuși cu sulf, oxigen și azot. În petrol nu se găsesc hidrocarburi nesaturate (alchene,
acetile ne).
Metodele de sinteză ale alcanilor implică reacții în care se formează legături C – H și
metode în care se formează legături C – C. Metodele de formare a legăturilor C – H constau,
de obicei, în înlocuirea cu hidrogen a unei grupe funcționale din molec ule care conțin deja
scheletul hidrocarburii finale. Metodele pentru formarea legăturilor C – C conduc la sinteza
scheletului moleculei.
A. Formarea de legături C – H
A. 1. Din hidrocarburi nesaturate prin hidrogenare catalitică

C = C + H2 → CH – CH

4
Prin hidrogenarea catalitică a alchenelor ( reacție de adiție homolitică ), în prezența
unor catalizatori de Ni, Pd, Pt, la presiune și temperatură normale sau mărite, se obțin alcani
(de ex., din etenă se obține etan).
A.2. Din compuși halo genați, prin reducere

R – X → R – H

Atomii de halogen (Cl, Br, I) legați de un atom de carbon saturat pot fi înlocuiți cu
hidrogen prin mai multe metode experimentale:
a. Reducerea cu hidruri complexe (de ex., hidrura de litiu –aluminiu, LiAlH 4, mult
utilizată în chimia organică ), în care agentul reducător este ionul de hidrură , H:–.
b. Reducerea cu metale și acizi (cunoscută sub numele de reducere cu hidrogen în
stare născândă , notat [H]). Metalul are rolul de a ceda electroni substratului
(compusul halogenat), iar dizolvantul furnizează protoni pentru formarea legăturii
C – H. Metalele cu potențial de ionizare mai mare necesită acizi mai tari, de ex. Zn
și HCl sau acid acetic; metalele cu potenția l de ionizare mic necesită acizi mai
slabi, de ex. Na și alcool etilic.
c. Hidrogenare cu H 2 în prezență de baze pentru neutralizarea acidului eliberat. Se
utilizează baze anorganice (NaOH), organice sau catalizatori (Pd, Pt, Ni) depuși pe
suport bazic.
A. 3. Din compuși halogenați prin intermediul compușilor organometalici
Compușii organo -magnezieni , RMgX, se obțin din compuși halogenați ai alcanilor,
cicloalcanilor sau hidrocarburilor aromatice, prin tratare cu magneziu metalic uscat, în eter
etilic anhidru, în condiții ferite de umezeala din aer (vase uscate în prealabil, uneori și
atmosferă de gaz inert). Reacția a fost descoperită de V. Grignard în anul 1900 și poartă
numele de reacție Grignard , iar compușii organo -magnezieni se mai numesc și compuși sau
reactivi Grignard :
R – X + Mg (în eter) → RMgX

Prin tratarea cu apă se obține alcanul:

RMgX + H 2O → R – H + MgX(OH)

Compușii organici ai litiului se formează din compuși halogenați și litiu metalic, în
soluție de hidrocarburi (de ex., pentan sau izopentan, nu în eter deoarece eterul reacționează
cu compușii organo -litici). Spre deosebire de compușii organo -magnezieni, compușii organici
ai litiului sunt sensibili la oxigenul din aer, de aceea la prepararea lor se lucrează în atmosferă
de gaz inert (azot sau argon):
R – X +2 Li → RLi + LiX
RLi + H 2O → R – H + LiOH

În compușii organo -metalici legătura C – metal este puternic polarizată. Metalul are
polaritate pozitivă, iar restul organic are polaritate negativă; el se comportă în reacții ca un
carbanion :
Rδ¯ –– Meδ+ R:¯ Me+
Legătură polarizată Carbanion

A. 4. Din alcooli și derivații lor funcționali
Grupa hidroxil nu poate fi înlocuită direct cu hidrogen. Pentru transformare alcoolilor
în alcani, grupa hidroxil este transformată mai întâi într -un compus halogenat , care apoi este
redus. Reducere a poate avea loc cu acid iodhidric : transformarea alcoolului în compus iodurat
și reducerea acestuia cu HI (la temperatură în prezența fosforului roșu):

R – OH + HI → R – I + H 2O

5
R – I + HI → R – H + I 2

A. 5. Prin reducerea compușilor carbonilici
Compușii carbonilici (aldehide și cetone) pot fi transformați în alcani în mediu acid,
prin încălzirea compusului cu zinc amalgamat și acid clorhidric (metoda Clemmensen ). O altă
metodă este încălzirea compusului carbonilic cu hidrat de hidrazină (N2H4∙H2O) în prezența
etoxidului de sodiu , C2H5ONa (metoda Kijner – Wolf ) sau cu hidrat de hidrazină și hidroxid
de potasiu în dietilenglicol ( varianta Huang – Millon ):

R – CO – R + 4 [H] → R – CH 2 – R + H 2O

B. Formarea de legături C – C
B. 1. Din compuși halogenați și metale (metoda Wurtz)

2 R – X + 2 Na → R – R + 2 NaX
(X = I, Br, Cl), în eter .
Reacția compușilor halogenați R – X cu sodiu metalic este limitată la sinteze de
hidrocarburi formate din două resturi identice, de ex:

2 CH 3 – CH 2 – Cl + 2 Na → CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 + 2 NaCl

Condensarea între compuși halogenați cu radical alchil diferiți duce la amestecuri,
ceea ce reduce valoarea preparativă metodei:

R – X + R` – X → R – R + R` – R + R` – R`

B. 2. Din compuși halogenați și compuși organocuprici (metoda Corey)
Pentru formarea de legături C – C între doi radicali diferiți (dintre care unul este
radical alchil primar ) se utilizează reactivul Corey , dialchilcupru -litiu, R 2CuLi. Acesta se
obține din compusul halogenat (primar, secundar sau terțiar) prin tratare cu litiu meta lic și
apoi cu iodură cuproasă:

R – X RLi R 2CuLi
Succesiunea reacțiilor:
R – X + 2 Li → RLi + Li – X
2 RLi + CuI → R 2CuLi + LiI

Reactivul Corey se utilizează, fără izolare, la condensarea cu compusul halogenat
primar:
R2CuLi + R' – X → R – R' + RCu + LiX

De exemplu, din bromură de sec -butil și bromură de izo -pentil se poate obține 2,5 –
dimeti lheptan:

CH 3 CH 3 CH 3
CH – Br CHLi CH) 2CuLi
CH 3 – CH 2 CH 3 – CH 2 CH 3 – CH 2

CH 3
CH) 2CuLi + Br – CH 2 – CH 2 – CH(CH 3)2 →
CH 3 – CH 2

CH 3
→ CH – CH 2 – CH 2 – CH(CH 3)2
CH 3 – CH 2
Li CuI
Li CuI

6

B. 3. Din sărurile acizilor carboxilici prin decarboxilare electrolitică
Anionul acizilor carboxilici R – COO :¯ pierde la anod un electron și trece în radicalul
liber R – COO∙ care se descompune în CO 2 și un radical liber alchil, R∙ ; acesta se stabilizează
prin dimerizare:
R – COO :¯ R – COO∙ R∙ R – R

Prin această metodă, din acetat de sodiu se obține etan.

Proprietăți fizice ale alcanilor
Hidrocarburile saturate sunt molecule nepolare , de aceea nu se dizolvă în apă și în
alcoolii inferiori, ci în hidrocarburi sau compuși halogenați [Nenițescu 1980, p. 226]. Primii
termeni (C 1 – C4) sunt gazoși, până la C 20 sunt lichizi, iar cei superiori sunt solizi.
Izoalcanii au puncte de fierbere mai scăzute decât ale alcanilor normali cu același
număr de atomi de carbon, izomerul cel mai ramificat având punctul de fierbere cel mai
scăzut [Avram 1983, p. 110]. Ramificarea apropiată de marginea catenei micșorează punctul
de fierbere cu câtev a grade.
Densitatea alcanilor este mai mică decât a apei, fiind cuprinsă între 0,6 și 0,8 g∙cm-3.
Alcanii pot fi identificați în spectrele IR prin vibrații caracteristice grupelor CH, CH 2,
CH 3, t-butil, izopropil etc., ce pot fi găsite în tabele. De asemenea, pot fi identificați prin
semnale specifice în spectrele RMN.

Proprietățile chimice specifice alcanilor
Reacțiile alcanilor pot fi grupate, în funcție de modul în care se rup legăturile
covalente C – H și C – C, în reacții cu mecanism homolitic (având ca intermediari atomi și
radicali liberi), și reacții cu mecan ism heterolitic sau ionic (având ca intermediari cationi)
[Avram 1983, p. 112].
A. Reacții cu mecanism homolitic
A. 1. Descompunerea termică a hidrocarburilor
Reacțiile care pot avea loc sunt:

CnH2n+2 → C nH2n + H 2 (dehidrogenare)
Cn+mH2(n+m)+2 → C nH2n+2 + C mH2m (cracare)
Alcan Alcan Alchenă

Metanul este stabil termic până la ~ 800°C. Hidrocarburile cu mai mulți atomi de
carbon (mai ales cele superioare) suferă prin încălzire la 400 – 600°C descompuneri, în care
au loc ruperi de legături C – C (cracare ) și C – H (dehidrogenare ). În cracare, dintr -un alcan
superior se obțin un alcan inferior și o alchenă. De ex., la descompunerea termică a n –
butanului la 600°C au loc următoarele reacții:

CH 4 + CH 2 = CH – CH 3 (cracare)
CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 3 – CH 3 + CH 2 = CH 2 (cracare; disproporționare)
CH 3 – CH = CH – CH 3 (dehidrogenare)

Mecanismul de reacție fiind homolitic, el decurge prin cele trei etape caracteristice.
Reacția inițială este endote rmă (necesită energie), și are loc la temperaturi ridicate. Etapa de
propagare a lanțului de reacție poate decurge prin mai multe reacții:
a. Extragerea de atomi de hidrogen dintr -o moleculă de alcan:

R ∙ + R` – H → R – H + R`∙
-e¯
anod – CO 2

7
b. Disproporționarea ; aceasta este un caz particular de extragere de atomi de
hidrogen, ce are loc între doi radicali liberi identici sau diferiți, cu formarea unui
alcan și a unei alchene:
R – CH 2 – CH 2 ∙ + R – CH 2 – CH 2 ∙ → R – CH 2 – CH 3 + R – CH = CH 2

c. Adiția radicalului la o m oleculă nesaturată , de ex. la dubla legătură dintr -o
alchenă, cu formarea unui radical liber:
׀ ׀
R ∙ + C = C → R – C – C ∙
׀ ׀
d. Ruperi în poziția β față de centrul radicalic, pe care radicalii liberi superiori le pot
suferi la temperaturi ridicate (de obicei în fază gazoasă); se formează o alchenă și
un alt radical, cu număr mai mic de atomi de carbon:

R – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 2 ∙ → R – CH 2 – CH 2 ∙ + CH 2 = CH 2

A.2. Halogenarea alcanilor
Alcanii nu reacționează cu clorul sau cu bromul la întuneric, la temperatura camerei.
În prezența luminii (ultravioletă, solară, sau a u nui bec puternic) , după o scu rtă perioadă,
începe o reacție puternică cu de gajare intensă de hidracid:

R – H + X 2 → R – X + HX
(X = Cl, Br)
Reacția poate avea loc și la întuneric, la cald, în absența oxigenului (care este inhibitor
pentru reacție).
În reacția dintre metan și clor (raport molar 1:1) se formează CH 3Cl și HCl:

CH 4 + Cl 2 → CH 3Cl + HCl

Cu exces de clor se formează CH 2Cl2 (clorură de metilen), CHCl 3 (triclormetan,
cloroform) și CCl 4 (tetraclormetan, tetraclorură de carbon). La clorurarea propanului se obțin
doi compuși monohalogenați:

CH 3 – CH 2 – CH 3 + Cl 2 → CH 3 – CH 2 – CH 2 – Cl + CH 2 – CHCl – CH 3

Mecanismul de reacție este homolitic și a fost discutat în cadrul temei “ Mecanisme de
reacție ”.
A.3. Reacții cu oxigen molecular
a. Autoxidarea alcanilor

R – H + O 2 → R – OOH
Hidroperoxid

Hidrocarburile saturate nu reacționează cu oxigenul, în condiții normale, la
temperatura camerei. La cald, în prezență de promotori, are loc o reacție în cursul căreia se
consumă oxigen. Ca produși primari se formează hidroperoxizi, ROOH. Hidroperoxizii
primari și secundari sunt instabili și se descompun cu formarea unor compuși oxigenați
(alcooli, aldehide, cetone sau acizi carboxilici). Hidroperoxizii terțiari sunt mai stabili și pot fi
izolați. De ex., prin oxidarea izobutanului cu oxigen molecular sau aer, în prezență de HBr ca
promotor, se obține hidroperoxid de terț -butil:
CH 3 CH 3
׀ ׀
CH 3 – C – H + O2 CH 3 – C – O – OH
׀ ׀
CH 3 CH 3
(HBr)

8
Reacțiile de oxidare cu oxigen molecular se numesc reacții de autoxidare , spre a le
deosebi de reacțiile de oxidar e cu agenți oxidanți ionici, numite reacții de oxidare .
Mecanismul reacțiilor de autoxidare este homolitic înlănțuit. În etapa de inițiere se
formează atomi liberi de brom și radicali HOO∙ :

HBr + O 2 → HOO∙ + Br∙
R – H + Br∙ → R∙ + HBr
Etapa de propagare :
R∙ + O 2 → R – OO∙ (radical peroxid)
R – OO∙ + R – H → R – OOH + R∙

Reacțiile de întrerupere sunt cele normale de dimerizare sau recombinare de radicali.
b. Arderea (combustia)
În prezență de oxigen sau aer, la temperatură înaltă, toate hidrocarburile sunt oxidate
până la CO 2 și apă:
CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 → n CO 2 + (n+1) H2O

Arderea este o reacție generală a tuturor compușilor organici. Ea este însoțită de
degajare de energie sub formă de căldură, numită căldură de ardere sau de combustie (notată
ΔH c). Arderea compușilor organici până la CO 2 și apă stă la baza metodei de analiză
elementală cantitativă.
Căldura de ardere reprezintă o constantă termochimică importantă a substan țelor.
Căldura de a rdere sau căldura de combustie este definită drept cantitatea de căldură ce se
degajă, la reacția cu oxigenul a unui mol de substanță, în condiții în care carbonul și
hidrogenul se transformă în CO 2 și apă.

B. Reacții cu mecanism ionic
B. 1. Izomerizarea alcanilor
Hidrocarburile saturate suferă transformări profunde sub influența AlCl 3 umezite , la
temperaturi sub 100°C, ducând la un amestec de hidrocarburi izomere. De exemplu, butanul
normal trece în izobutan, iar izobutanul trece în n -butan până la stabilirea unui echilibru:

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 3 – CH – CH 3
׀
CH 3
81,7 % 18,3 %

Izomerizarea se produce și la trecerea alcanilor, în fază de vapori , peste catalizatori
solizi formați din silicați de aluminiu sau alte solide cu caracter acid .
Mecanismul reacției este unul ionic înlănțuit . Etapa inițială constă în formarea unui
carbocation prin ruperea heterolitică a unei legături C – H. Această reacție se produce în
prezența unui catalizator acid:

AlCl 3 + H 2O → H+ [AlCl 3OH]¯
R – H + H+[AlCl 3OH]¯ → H 2 + R+[AlCl 3OH]¯

Clorura de aluminiu anhidră, ferită de urmele de umezeală din aer, nu catalizează
izomerizarea alcanilor. Catalizatorul propriu -zis este H+ [AlCl 3OH]¯. Alcanul cedează un ion
hidrură și se degajă hidro gen molecular, cu formarea unui carbocation R+. Catalizatori i solide
acide conțin cationi H+ care pot reacționa similar cu reacția de mai sus.
După etapa de inițiere, etapa de propagare constă în reacții de stabilizare ale cationilor
organici. Acestea pot fi de mai multe tipuri:
a. Transfer intramolecular de ion hidrură H:¯ de la un atom vecin, cu formarea unui
carbocation mai stabil:

9
R – CH+ – CH – R R – CH 2 – C+ – R
׀ ׀
R R
b. Transfer intermolecular de ion hidrură de la o altă moleculă de hidrocarbură;
carbocationul trece într -o moleculă stabilă, iar molecula donoare de ion hidrură
trece într -un carbocation, care la rândul lui va suferi reacții de stabilizare:

R – CH+ – CH 2 – R + R 3CH R – CH 2 – CH 2 – R + R 3C+

c. Transfer intramolecular al unei grupe metil cu cei doi electroni (echivalentul
transferului intramolecular de ion hidrură), de la un atom de carbon vecin și cu
formarea unui carbocation mai stabil ( reacție de transpoziție de schelet ,
transpoziție moleculară ):
CH 3 CH 3
׀ ׀
R – C – C+ – R R – C+ – C – R
׀ ׀ ׀ ׀
R H R H

d. Reacții de eliminare de proton de la un atom de carbon vecin cu centrul
carbocationic ; starea de carbocation dispare și se formează alchene. Reacția este
reversibilă:
R – CH+ – CH 2 – R R – CH = CH – R

Deoarece aceste transformări implică uneori trecerea unui carbocation mai stabil într –
unul mai puțin stabil (ex. izomerizarea butanului), se admite că proces ele decurg prin așa –
numiții ioni neclasici , în care sarcina este di stribui tă între cei trei atomi care iau parte la
transpoziție. Deficitul de electroni de la atomul de carbon cationic este compensat parțial prin
participarea unei legături vecine σ C – H sau C – C:
׀ ׀ ׀ ׀
– C – C – – C – C –
׀ +
Z Z
Ion clasic Ion neclasic

Carbocationii tricoordinați se numesc și ioni de carbeniu , iar carbocationii tetra – și
pentacoordinați (existenți în unii intermediari de reacție) se numesc ioni de carboniu .

Bibliografie
1. Avram, M. (1983). Chimie Organică, vol. 1, Editura Academiei RSR,
București, 1983
2. Hendrickson, J. B., Cram, D. J., Hammond, G. S., Chimie Organică, Editura
Științifică și Enciclopedică, București , 1976
3. Nenițescu, C. D., Chimie Organică, vol I, Editura Didactică și Pedagogică,
București, 1980
~ H 3C:¯
– H+
+