Questa è un'ottima domanda. Per favore correggimi se sbaglio, ma penso che questo sia ciò a cui stai afferrando:

Primo, è vero che i carbocationi terziari sono generalmente più stabili dei carbocationi primari (e secondari) a causa del donando in modo più induttivo gruppi alchilici. L'effetto iperconiugativo può anche essere invocato per spiegare le stabilità relative dei carbocationi primari, secondari e terziari.

In secondo luogo, gli stati di transizione che coinvolgono i carbocationi terziari rispetto ai carbocationi primari sono più favorevoli proprio perché i carbocationi terziari sono più stabili dei carbocationi primari.

Nota che questo non significa che i carbocationi terziari siano più reattivi. Generalmente non diciamo che qualcosa che esiste in uno stato di transizione è reattivo / non reattivo. Uno dei motivi è che il complesso dello stato di transizione non può essere catturato o osservato direttamente. Un altro motivo è che è lo stato di transizione ... ovviamente sarà reattivo - ovviamente cambierà molto rapidamente!

Possiamo tuttavia affermare che i reagenti e i prodotti sono reattivi o non reattivi. Quindi, se qualcosa passa attraverso uno stato di transizione che coinvolge un carbocatione terziario, potrebbe essere più reattivo di qualcosa che attraversa uno stato di transizione che coinvolge un carbocatione primario.

Ovviamente, prima di etichettare qualsiasi cosa come reattiva o non reattiva, faresti bene a notare esattamente cosa intendi per reattività. Per dirla alla leggera, ci sono una miriade di reazioni. Un alchino come l'acetilene è reattivo rispetto alla combustione; le torce ad acetilene sono comuni. Tuttavia, l'acetilene non sarà reattivo per quanto riguarda, ad esempio, l'attacco sul retro (per una serie di motivi).

In definitiva penso che il tuo problema risieda nella semantica piuttosto che nella chimica ... comunque, una buona domanda!

Domanda molto interessante. Anche questo mi è venuto in mente una volta. Ed è così che mi sono convinto.

Il termine confuso qui è stabilità. I carbocationi terziari sono stabili per effetto induttivo e iper coniugazione, e quindi hanno la tendenza a sostenere la carica positiva sull'atomo di carbonio e rimanere così a lungo. Questo è il motivo per cui lo chiamiamo stabile: può rimanere così più a lungo.

La teoria cinetica illustra che i reagenti presenti nel contenitore si muovono casualmente in un contenitore senza alcuna perdita di energia. Ora immagina che ci sia un carbocatione che non è così stabile (prendi come esempio il carbocatione n-butano) e ora se un nucleofilo volesse attaccare il catione, come potrebbe attaccarlo se non è in grado di reggere da solo? Il catione deve trattenere se stesso per consentire al nucleofilo di raggiungerlo e quindi attaccarlo. I carbocationi terziari hanno la stabilità per reggere così e consentire al nucleofilo di attaccarli. Poiché può reggere, ecco perché le reazioni che lo coinvolgono favoriscono i meccanismi $ S_N1 $, mentre un carbocatione non così stabile (come l'n-butano) segue $ S_N2 $, poiché "non c'è abbastanza tempo" per fare un carbocationio e procedere la reazione. $ S_N2 $ è un processo veloce rispetto a $ S_N1 $, poiché 1 $ ^ O $ deve reagire velocemente per formare il prodotto. Ciò potrebbe anche essere supportato dal fatto che se vogliamo organizzare i carbocationi nell'ordine di reattività dei meccanismi $ S_N1 $ e $ S_N2 $, di solito sono l'opposto.

Per riassumere, era abbastanza stabile da mantenere la sua configurazione e lasciare che l'attacco avvenisse.

Dovresti distinguere tra stabilità - il concetto termodinamico con gli aggettivi stabile e instabile - e reattività - il concetto cinetico con gli aggettivi reattivo e inerte.

Inoltre, dovresti ricordare che la stabilità termodinamica è un concetto privo di significato a meno che non lo paragoni a qualcos'altro . Allo stesso modo, la reattività è significativa solo se confrontata. A differenza del concetto di ad es. energie orbitali che hanno un punto zero definito, non esiste un buon punto zero né per reattività né per stabilità.

Ora cosa significa per i carbocationi terziari?

il carbocatione è una specie reattiva rispetto agli atomi di carbonio neutri. Quindi il catione propan-2-ile è più reattivo del propan-2-olo e il catione 2-metilpropan-2-il ( catione -butile) è più reattivo del 2-metilpropan-2- ol ( tert -butanolo). Non vorrei classificare i carbocationi in base alla reattività all'interno del loro gruppo. Con l'eccezione di cationi molto stabili come il catione tritile, la maggior parte dei carbocationi reagisce con una velocità limitata alla diffusione, quindi determinare i parametri cinetici è difficile.

Entro i carbocationi, un terziario il carbocatione è più stabile di uno secondario che a sua volta è più stabile di uno primario. Quindi il catione terz -butile è più stabile di quello propan-2-il, ma ricorda che entrambi sono ancora molto reattivi.

Tuttavia, non dimenticare mai che, ad eccezione di casi estremi (es. tritile), tutti i carbocationi sono anche meno stabili di qualsiasi corrispondente composto neutro. In effetti, la "stabilità" dei carbocationi terziari non è altro che una misura molto, molto relativizzata della bassa stabilità di diversi intermedi reattivi.

Esiste un'idea sbagliata relativa alla stabilità. Il fatto effettivo dovrebbe essere se la stabilità è prima di raggiungere lo stato di transizione o allo stato di transizione o dopo aver raggiunto lo stato di transizione. Se la stabilità si verifica prima di raggiungere lo stato di transizione, la reazione potrebbe non procedere a velocità elevate. Negli altri due casi, la reazione può essere facilitata dalla stabilità degli intermedi delle reazioni verso la formazione del prodotto. Immagina di salire su una collina. Se hai più carico al momento dell'affermazione (a causa della stabilità sei tirato giù), potresti non raggiungere facilmente il picco. d'altra parte se ti viene dato un po 'di carico aggiuntivo dopo aver raggiunto la cima, è più probabile che tu raggiunga rapidamente l'altro lato (a causa della stabilità sei tirato giù). stato e favorisce la reattività se è allo stato di transizione o successivo.
Naturalmente energia di attivazione (velocità / cinetica) ed energia libera (stabilità / termodinamica) sono due termini diversi. Quindi confrontare la cinetica con la termodinamica non è sempre semplice.

Bella domanda .... La carbonatazione terziaria è più reattiva della carbonatazione secondaria, che a sua volta è più reattiva del carbocatione primario a causa della stabilità ... Il carbocatione primario è reattivo e instabile, quindi riconvertire di nuovo in una molecola reagente neutra invece di convertire nei prodotti, ma il carbocatione terziario è stabile e ci sono più possibilità di formare un prodotto reagendo con un nucleofilo ..