質問: カルボカチオンの安定性 教科書にこうありました。 「カルボカチオンはアルキル置換基が多いほど安定である。アルキル基が電子供与性で,カチオン中心のsp2炭素の正電荷を分散できるからである」 1.「電子を供与する」と「正電荷を分散できる」が矛盾しているように見えてなりません。負電荷を供与すれば反発して,むしろカチオン中心に正電荷が寄るのではないでしょうか? 2.また,わかればでいいので,アルキル基がなぜ電子供与性をもつのか,電気陰性度の話などをまじえて,直感的に説明できれば,そちらもお願いします。
回答: 1.矛盾してません。カチオン中心は正電荷をもっており電子が足りません。そこで周りに電子豊富な置換基があればそこから電子を引きつけます。そうすると中心の正電荷は弱まり、電子供与基は電子が離れたため少し正に偏ります。これは全体で見ると元々カチオン中心にあった正電荷が、ぼんやりと周囲に分散しているように見えます。 2.水素と炭素の電気陰性度を比べて下さい。hは2.2でcは2.6です。h<cですので、c-h結合ではcが負に、hが正に偏ります。ではメチル基ではどうでしょう。メチル炭素は三つのcーh結合があり、それぞれから電子を引っ張っているので若干負に偏っています(電子豊富)。そのため、電子求引基があるとメチル基は電子供与的に働きます。メチル基に限らずアルキル基は同様にcーh結合の極性に起因して電子供与基となります。