Карнавал молекул - Михаил Левицкий

Фундамент всей органической химии – это углеводороды, вещества, в которых атомы углерода окружены атомами водорода. Химическая связь С – Н очень типична для органической химии, она присутствует практически всегда и хорошо изучена.

Ближайший аналог углерода – кремний – тоже может образовывать связи с водородом Si – H, но только их свойства совсем не те, что у связей С – Н. Электроотрицательность – способность притягивать к себе электроны – у кремния ниже, чем у углерода, поэтому электроны связи Si – H сдвинуты к водороду. Такой сдвиг обозначают значком δ (дельта) с плюсом или минусом, например Siδ⁺–Hδ^–. Если оторвать от кремния атом Н, он уйдет в виде аниона Н‾, а кремний останется в виде катиона Si⁺.

Существуют реагенты, которые могут забрать Н‾ у кремния: например, соединение, представляющее собой ионную соль [Ph₃C]⁺[B(C₆F₅)₄]^– (такое же, как Na⁺Cl^–). Происходит это следующим образом: катионная часть Ph₃C⁺ комплекса забирает у кремния Н^–, а анион [B(C₆F₅)₄]^– остается неизменным, только у него теперь уже другой противоион Si⁺, т. е. фрагменты молекул меняются партнерами (рис. 4.34).

Напомним, что в реакционной смеси катион не существует без аниона или анион без катиона, но в схемах реакции иногда показывают только тот ион, с которым происходят превращения.

Самое интересное случается, если рядом с «обнаженным» атомом кремния Si+, окажется другой атом со связью Si – H, как, например, в молекуле, показанной на рисунке 4.35. Атом Si+ потянет на себя атом водорода от соседа, но полностью оторвать его не сможет. Атом Н окажется в равноправном совместном владении двух атомов Si, что обозначено пунктирными связями. Атомы кремния становятся полностью одинаковыми по своему положению и окружению, такие атомы называют структурно эквивалентными. В результате положительный заряд потеряет свое конкретное место, поэтому молекулу помещают в квадратные скобки и указывают, что это катион (+).