Трифенілметилнатрій має іонну будову. його молекула складається з катіона Натрію і трифенілметил-аніона. етерові розчини трифенілметилнатрію проводять електричний струм.
Атом галогену в молекулі трифенілхлорометану і гідроксильна група в молекулі трифенілметанолу під впливом електроноакцепторних властивостей трьох бензе-нових кілець виявляють високу рухливість (активність). Так, трифенілхлорометан у рідкому SO2 (розчинник з високою діелектричною сталою) у присутності AlCl3 піддається іонізації з утворенням трифенілметил-катіона. Аналогічно відбувається іонізація трифенілметанолу в концентрованій сульфатній кислоті:
трифенілхлорометан
8О2 (рідк.)
+ А1С1,
Н28О4 (конц.)
+ аісі;
Н8О
Н2О
трифенілметанол
Глава 16
Здатність трифенілметильної групи утворювати стійкі карбокатіони і карб-аніони зумовлена участю бензенових циклів у делокалізації позитивного або негативного заряду іона за рахунок кон'югації:
трифенілметил-катіон
трифенілметил-аніон
Однак, незважаючи на те що центральний атом Карбону в трифенілметил-катіоні і трифенілметил-аніоні перебуває в sp2-гібридизованому стані, зазначені іони мають не площинну, а пропелероподібну структуру, в якій бензенові цикли вивернуті з площини на 30—40°. Таке розміщення бензенових кілець у просторі пов'язане зі стеричною взаємодією атомів Гідрогену в орто-положеннях (рис. 16.1).
Н
Рис. 16.1. Просторова будова:
а — трифенілметил-катіона; б — трифенілметил-аніона
Саме тому кон'югація центрального атома Карбону з кожним ядром дещо менша, ніж можна було б очікувати при площинній структурі.
При обробці трифенілхлорометану цинком, натрієм або тонкоздрібленим сріблом у бензеновому розчині утворюється вільний трифенілметильний радикал, що знаходиться в рівновазі зі своїм димером:
трифеніл-хлорометан
трифенілметил-радикал
похідна цикпогексадієну
Уперше вільний трифенілметил-радикал було отримано 1900 року американським хіміком Мозесом Гомбергом при вивченні хімічних властивостей трифеніл-
БаГатОяДернІ арени З ІЗОЛЬОВаними БенЗенОВими ЦиКЛами
хлорометану. це був перший з радикалів, виділений у вільному вигляді. Причина такої високої стійкості трифенілметил-радикала порівняно з алкільними радикалами полягає в значній делокалізації неспареного електрона по всіх бензенових ядрах.
Трифенілметил-радикал дуже реакційноздатна речовина: на повітрі легко окиснюється, утворюючи трифенілметил пероксид (C6H5)3C—O—O—C(C6H5)3, з металічним натрієм — трифенілметилнатрій (С6Н5)3СГІчГа+, з йодом — йодотри-фенілметан (C6H5)3C—І.
Трифенілметильний катіон, аніон і радикал мають характерне забарвлення: трифенілметил-катіон — червоно-оранжеве, трифенілметил-аніон — червоне, а вільний трифенілметил-радикал — жовте. Появу забарвлення в зазначених іонах і вільному радикалі зумовлює наявність в їхній структурі довгої кон'югованої системи (хромофору), що включає три бензенових цикли.
Похідні трифенілметану знайшли широке практичне застосування як барвники і лікарські препарати.