ไอออนอารีเนียม

ไอออนอาเรเนียมในเคมีอินทรีย์คือแคต ไอออนไซโคลเฮกซาไดอีนิล ที่ปรากฏเป็นตัวกลางที่เกิดปฏิกิริยาในการแทนที่อะโรมาติกแบบอิเล็กโทรฟิ ลิ ก[ 1 ] ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์ สารประกอบเชิงซ้อนนี้จึงถูกเรียกว่าตัวกลางวีแลนด์ตามชื่อของนักเคมีชาวอเมริกัน จอร์จ วิลลาร์ด วีแลนด์ (ค.ศ. 1907 – 1976) [ 2 ]พวกมันยังถูกเรียกว่าสารประกอบเชิงซ้อนซิกมาอีก ด้วย [ 3 ]ไอออนอาเรเนียมที่ง่ายที่สุดคือไอออนเบนซีเนียม ( C ) H + ) ซึ่งเป็นเบนซีนที่
อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมที่เชื่อมต่อกับคาร์บอนหนึ่งอะตอมจะอยู่ในระนาบตั้งฉากกับวงแหวนเบนซีน[ 4 ]ไอออนอะเรเนียมไม่ใช่สปีชีส์อะโรมาติกอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม มันค่อนข้างเสถียรเนื่องจากการกระจายตัว: ประจุบวกกระจายตัวอยู่เหนืออะตอมคาร์บอน 3 อะตอมโดยระบบไพดังแสดงในโครงสร้างเรโซแนนซ์ ต่อไปนี้ :
อิเล็กโทรไฟล์เชิงซ้อนสามารถช่วยเพิ่มเสถียรภาพของไอออนอะเรเนียมได้
เกลือของไอออนเบนซีเนียมสามารถแยกได้เมื่อเบนซีนถูกโปรตอนโดยซูเปอร์แอซิดคาร์โบเรน H(CB H(CH ) Br ) [ 5 ]เกลือเบนซีเนียมเป็นผลึกที่มีความเสถียรทางความร้อนสูงถึง 150 °C ความยาวพันธะที่อนุมานจากผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์สอดคล้องกับโครงสร้างแคตไอออนไซโคลเฮกซาไดอีนิล
ในการศึกษาหนึ่งพบว่าไอออนเมทิลีนอะเรเนียมมีความเสถียรโดยการสร้างสารเชิงซ้อนกับโลหะ: [ 6 ]
ในลำดับปฏิกิริยานี้ สารเชิงซ้อนเริ่มต้น R–Pd(II)–Br 1ที่เสถียรโดยTMEDAจะถูกเปลี่ยนผ่านdppeไปเป็นสารเชิงซ้อนโลหะ2 การโจมตี แบบอิเล็กโทรฟิลิกของเมทิลไตรฟลูออเรต ก่อให้ เกิดไอออนเมทิลีนอะรีเนียม3 ซึ่งมี ประจุบวก(จากผลการวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์ ) อยู่ที่ ตำแหน่งพาราของวงแหวนอะโรมาติกและหมู่เมทิลีน อยู่ นอกระนาบของวงแหวน 6° ปฏิกิริยากับน้ำก่อนแล้วจึงทำปฏิกิริยากับไตรเอทิล อะมีนจะทำให้หมู่ เอเทอ ร์ เกิดการไฮ โดรไลซิส
ดูเพิ่มเติม
- อนุมูลอิสระอะริล
- แอนไอออนไซโคลเพนตาไดอีนิล
- สารประกอบไมเซนไฮเมอร์ (Meisenheimer complex)ซึ่งเป็นตัวกลางที่คล้ายคลึงกันในปฏิกิริยาการแทนที่อะโรมาติกแบบนิวคลีโอฟิลิก
- ไอออนโทรพิเลียม
ข้อมูลอ้างอิงทางประวัติศาสตร์บางส่วน
- Olah, GA (1972). "คาร์โบแคตไอออนเสถียร CXVIII. แนวคิดทั่วไปและโครงสร้างของคาร์โบแคตไอออนโดยอาศัยความแตกต่างของไอออนคาร์เบเนียมไตรวาเลนต์ (แบบคลาสสิก) จากไอออนคาร์โบเนียมแบบสามศูนย์กลางที่มีพันธะเพนตาหรือเตตระโคออร์ดิเนต (แบบไม่คลาสสิก) บทบาทของคาร์โบแคตไอออนในปฏิกิริยาอิเล็กโทรฟิลิก" J. Am. Chem. Soc . 94 (3): 808– 820. doi : 10.1021/ ja00758a020
- Wheland, GW (1942). "การตรวจสอบเชิงกลศาสตร์ควอนตัมของการวางแนวของหมู่แทนที่ในโมเลกุลอะโรมาติก" J. Am. Chem. Soc . 64 (4): 900– 908. doi : 10.1021/ja01256a047 .