Süsinikuskeleti hargnemine

Süsinikuskeleti hargnemine tähendab, et orgaanilise ühendi mingi süsinikuaatom on kovalentse sideme kaudu seotud kas kahe, kolme või nelja kõrvaloleva süsinikuaatomiga.

Vastavalt hargnemise astmele on kasutusel järgmised nimetused:
primaarne süsinikuaatom – seotud vaid ühe kõrvaloleva süsiniku aatomiga, seega siin hargnemist ei ole;
sekundaarne süsinikuaatom – seotud kahe kõrvaloleva süsiniku aatomiga;
tertsiaarne süsinikuaatom – seotud kolme kõrvaloleva süsiniku aatomiga;
kvaternaarne süsinikuaatom – seotud nelja kõrvaloleva süsiniku aatomiga.
primaarne, sekundaarne, tertsiaarne and kvaternaarne süsiniku aatom

Süsinikuskeleti hargnemise aste omab mõju ühendi stabiilsusele, nii et stabiilsemad on primaarset ja kõige vähem stabiilsed on kvaternaarset süsinikuaatomit sisaldavad ühendid:
primaarne (tähistatakse 1°) > sekundaarne (2°) > tertsiaarne (3°) > kvaternaarne (4°).

Näiteks polümeersetes ahelates on kvaternaarne ja tertsiaarne süsinikuaatom nõrgaks kohaks muutes selle kergemini degradeeruvaks ning oksüdeeruvaks. Ja vastupidi, liitumisreaktsioonides kvaternaarse ja tertsiaarse süsinikuaatomi teke on raskendatud, ning eriti, kui kõrvu tekiks kaks hargnemisega tsentrit.

Funktsionaalrühma sisaldavate ühendite korral omab funktsionaalrühmaga (üldjuhul Y) seotud süsinikuaatomi juures (α-asendis) esinev hargnemise aste märkimisväärset mõju ühendi keemilistele omadustele. Tihti on mõju ka ühendi ß-asendis esineval hargnemisel. Eristatakse primaarseid (RCH2-Y), sekundaarseid (R2CH-Y) ja tertsiaarseid (R3C-Y) ühendeid. 
Näiteid: metanool CH3OH (0° alkohol), bensüülkloriid C6H5CH2Cl (1° kloriid), N,N-dimetüülaniliin C6H5N(CH3)2 (3° amiin), neopentüülalkohol (CH3)3CCH2OH (1° alkohol, mis sisaldab ß-asendis 4° süsinikuaatomi).

Ka aktiivsete intermediaatide (vabad radikaalid, karbokatioonid, karbanioon) korral on aktiivse tsentri juures olevate süsinikuaatomite arv olulise tähtsusega intermediaadi stabiilsusele. Näiteks jagatakse karbokatioonid primaarseteks, sekundaarseteks ja tertsiaarseteks. Siin on oluliseks stabiliseerivaks teguriks hüperkonjugatsioon ja stabiilsus kasvab vastupidi ülaltoodule: 
+CH2(CH3)  <  +CH(CH3)2  <  +C(CH3)3

Seega aine molekuli iseloomustamisel vaadeldakse funktsionaalrühmaga seotud süsiniku aatomit, kas funktsionaalrühm on seotud primaarse, sekundaarse või tertsiaarse süsiniku aatomiga. Teiselt poolt saavad alküülrühmad ja karbokatioonid, karbanioonid ning vabad radikaalid ise olla kas primaarsed, sekundaarsed või tertsiaarsed.

Vaata ka
Alküülrühm – hargnenud süsinikskeletiga rühmad
Amiinid – primaarsed, sekundaarsed ja tertsiaarsed amiinid
Kvaternaarsed ammooniumkatioonid
Lineaarne molekul

Kategooria:Orgaaniline keemia