b'\n_START_ARTICLE_\nCarboc\xc3\xa1tion\n_START_PARAGRAPH_\nO termo carboc\xc3\xa1tion foi sugerido por George A. Olah para designar qualquer esp\xc3\xa9cie cati\xc3\xb4nica do carbono. Os carboc\xc3\xa1tions t\xc3\xaam defici\xc3\xaancia de el\xc3\xa9trons, com apenas 4 el\xc3\xa9trons na camada de val\xc3\xaancia e, por causa disto, s\xc3\xa3o \xc3\xa1cidos de Lewis. Eles reagem rapidamente com as bases de Lewis (s\xc3\xa3o altamente reativos e inst\xc3\xa1veis), sendo denominados eletr\xc3\xb3filos. Os dois principais tipos de carboc\xc3\xa1tions s\xc3\xa3o os \xc3\xadons carb\xc3\xaanio e os \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio. Os carb\xc3\xaanios s\xc3\xa3o esp\xc3\xa9cies positivas trivalentes, que possuem uma estrutura planar com hibridiza\xc3\xa7\xc3\xa3o sp\xe2\x82\x82 no carbono cati\xc3\xb4nico e um sexteto eletr\xc3\xb4nico. Eles s\xc3\xa3o normalmente formados como intermedi\xc3\xa1rios reacionais em rea\xc3\xa7\xc3\xb5es de solv\xc3\xb3lise de halogenetos de alquila (SN1), desidrata\xc3\xa7\xc3\xa3o de \xc3\xa1lcoois e protona\xc3\xa7\xc3\xa3o de liga\xc3\xa7\xc3\xb5es \xcf\x80 dentre outras, podendo ser considerados como os principais intermedi\xc3\xa1rios em qu\xc3\xadmica org\xc3\xa2nica. Os \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio s\xc3\xa3o esp\xc3\xa9cies positivas pentavalentes, classificadas como carboc\xc3\xa1tions n\xc3\xa3o-cl\xc3\xa1ssicos, apresentando o octeto eletr\xc3\xb4nico completo no \xc3\xa1tomo de carbono e possuindo ao menos uma liga\xc3\xa7\xc3\xa3o de tr\xc3\xaas centros e dois el\xc3\xa9trons, onde tr\xc3\xaas \xc3\xa1tomos compartilham um par de el\xc3\xa9trons (Figura 1). George A. Olah, em estudos envolvendo parafinas verificou que em meios super\xc3\xa1cidos os alcanos agem como bases, compartilhando o par de el\xc3\xa9trons de suas liga\xc3\xa7\xc3\xb5es com o pr\xc3\xb3ton \xc3\xa1cido. Assim, metano pode ser protonado em uma mistura equimolar de HSO\xe2\x82\x83F e SbF\xe2\x82\x85, conhecida com o nome de \xc3\xa1cido m\xc3\xa1gico, para formar o CH\xe2\x82\x85\xe2\x81\xba (carb\xc3\xb4nio), que pode reagir com outras mol\xc3\xa9culas de metano no meio para gerar esp\xc3\xa9cies maiores. Assim, s\xc3\xa3o exemplos de \xc3\xadons carb\xc3\xaanio os c\xc3\xa1tions terc-butila e benzila. Dentre os \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio podemos destacar o c\xc3\xa1tion 2-norbornila.\n_START_SECTION_\nHist\xc3\xb3rico\n_START_PARAGRAPH_\nO c\xc3\xa1tion trifenilmetil foi o primeiro carboc\xc3\xa1tion est\xc3\xa1vel reportado. Em 1899, Stieglitz abordou a possibilidade de compostos de hidrocarbonetos i\xc3\xb4nicos. Em 1901 Norris, Kehrman e Wentzel  descobriram que o \xc3\xa1lcool incolor trifenilmetil gerava solu\xc3\xa7\xc3\xb5es amarelo-escuro em \xc3\xa1cido sulf\xc3\xbarico concentrado, Figura 2, e de forma semelhante o cloreto de trifenilmetil formava complexos de cor alaranjada na presen\xc3\xa7a de alum\xc3\xadnio e estanho. J\xc3\xa1 em 1902 Adolf von Baeyer\xc2\xa0 sugeriu uma correla\xc3\xa7\xc3\xa3o entre o aparecimento da cor e a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o do sal._NEWLINE_A partir de 1920, diversos estudos sugeriam a participa\xc3\xa7\xc3\xa3o de c\xc3\xa1tions de alquila simples, carboc\xc3\xa1tions, como intermedi\xc3\xa1rios em v\xc3\xa1rias rea\xc3\xa7\xc3\xb5es i\xc3\xb4nicas. Por\xc3\xa9m nessa altura ainda havia grande dificuldade em estudar tais compostos por causa de sua natureza inst\xc3\xa1vel e muito reativa. Em 1922 Meerwein criou o conceito moderno de carboc\xc3\xa1tion intermedi\xc3\xa1rio ao verificar que certos cloretos de \xc3\xa1cidos de Lewis [(SbCl\xe2\x82\x85, SnCl\xe2\x82\x84, FeCl\xe2\x82\x83, AlCl\xe2\x82\x83 e SbCl\xe2\x82\x83) e HCl seco] que promovem a ioniza\xc3\xa7\xc3\xa3o do cloreto de trifenilmetil por forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de complexos de carboc\xc3\xa1tions, tamb\xc3\xa9m atuam nos rearranjo do cloreto de canfeno ao cloreto de isobornila (Rearranjo de Wagner). Na d\xc3\xa9cada de 1930, Frank Whitmore apresentava os carboc\xc3\xa1tions como estruturas inst\xc3\xa1veis e transientes e que n\xc3\xa3o podiam ser observados diretamente._NEWLINE_Desta forma, o conceito de carboc\xc3\xa1tion foi se desenvolvendo lentamente atrav\xc3\xa9s de estudos de cin\xc3\xa9tica, estereoqu\xc3\xadmica e produtos de uma grande variedade de rea\xc3\xa7\xc3\xb5es. O avan\xc3\xa7o da espectrometria de massas contribuiu para a comprova\xc3\xa7\xc3\xa3o da exist\xc3\xaancia de carboc\xc3\xa1tions gasosos.\xc2\xa0 \xc2\xa0 _NEWLINE_No final da d\xc3\xa9cada de 1950, George A. Olah observou pela primeira vez c\xc3\xa1tions alquila. Em 1962 Olah, ent\xc3\xa3o na Dow Qu\xc3\xadmica, relatou uma experi\xc3\xaancia em que o c\xc3\xa1tion terc-butila era formado, a partir da rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de fluoreto de terc-butila com pentafluoreto de antim\xc3\xb4nio, e permanecia em solu\xc3\xa7\xc3\xa3o por longos per\xc3\xadodos de tempo, permitindo um estudo detalhado da sua estrutura atrav\xc3\xa9s de t\xc3\xa9cnicas espectrosc\xc3\xb3picas como a resson\xc3\xa2ncia magn\xc3\xa9tica nuclear (RMN), Figura 3, e infravermelho. Na d\xc3\xa9cada de 1960 a utiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o dos chamados super\xc3\xa1cidos passou a representar uma alternativa promissora para a obten\xc3\xa7\xc3\xa3o de estabilidade de c\xc3\xa1tions alquila e carboc\xc3\xa1tions, possibilitando sua utiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o em superf\xc3\xadcies s\xc3\xb3lidas e ze\xc3\xb3litas. Entre 1968-1970, DeMember e Commeyras, utilizando as t\xc3\xa9cnicas de Infravermelho e Raman, conseguiram comprovar a estrutura planar do carboc\xc3\xa1tion._NEWLINE_Em 1965, George A. Olah continuou suas pesquisas sobre carboc\xc3\xa1tions.Essas rea\xc3\xa7\xc3\xb5es aconteciam em meios super\xc3\xa1cidos, utilizando principalmente o FSO\xe2\x82\x83H-SbF\xe2\x82\x85SO\xe2\x82\x82, conhecido como "\xc3\xa1cido m\xc3\xa1gico". Nesses meios, os carboc\xc3\xa1tions podiam ser estudados por t\xc3\xa9cnicas espectrosc\xc3\xb3picas, como o espectr\xc3\xb4metro de Resson\xc3\xa2ncia Magn\xc3\xa9tica Nuclear (RMN). A partir desses estudos ele foi capaz de mostrar que praticamente todos os carboc\xc3\xa1tions poderiam ser preparados a partir de determinados condi\xc3\xa7\xc3\xb5es de estabilidade: uso de v\xc3\xa1rios \xc3\xa1cidos fortes e solventes de baixa nucleofilicidade (SO\xe2\x82\x82, SO\xe2\x82\x82ClF, SO\xe2\x82\x82F\xe2\x82\x82), Figura 4. Em 1994 Olah recebeu o pr\xc3\xaamio Nobel pelo seu trabalho.\n_START_SECTION_\nPropriedades e rea\xc3\xa7\xc3\xb5es envolvendo carboc\xc3\xa1tions\n_START_PARAGRAPH_\nUm carboc\xc3\xa1tion quando se forma ao longo de um mecanismo de rea\xc3\xa7\xc3\xa3o, pode seguir tr\xc3\xaas caminhos diferentes, dependendo de sua estrutura: sofrer rearranjo buscando maior estabilidade; perder um pr\xc3\xb3ton na presen\xc3\xa7a de base forte e gerar um alqueno; e por \xc3\xbaltimo pode ser conectado em um nucle\xc3\xb3filo.\xc2\xa0_NEWLINE_Rearranjo: Pode acontecer com migra\xc3\xa7\xc3\xa3o de hidreto ou atrav\xc3\xa9s de migra\xc3\xa7\xc3\xa3o de metila._NEWLINE_Elimina\xc3\xa7\xc3\xa3o de pr\xc3\xb3ton: O carboc\xc3\xa1tion na presen\xc3\xa7a de uma base forte elimina um pr\xc3\xb3ton e forma olefina (alceno). No processo de elimina\xc3\xa7\xc3\xa3o de pr\xc3\xb3ton \xc3\xa9 comum se aplicar \xc3\xa0 regra de Saytzeff (formar\xc3\xa1 em maior propor\xc3\xa7\xc3\xa3o o alqueno que possuir o maior n\xc3\xbamero de substituintes alquila conectado no carbono sp\xe2\x82\x82)._NEWLINE_Intera\xc3\xa7\xc3\xa3o com nucle\xc3\xb3filo: O carboc\xc3\xa1tion ao se formar pode interagir com esp\xc3\xa9cies negativas (nucle\xc3\xb3filo) do meio reacional._NEWLINE__NEWLINE_Existem dois modos gerais para a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o dos carboc\xc3\xa1tions:_NEWLINE_- Ioniza\xc3\xa7\xc3\xa3o direta _NEWLINE_ (pode ser revers\xc3\xadvel)_NEWLINE_- A adi\xc3\xa7\xc3\xa3o de uma esp\xc3\xa9cie positiva em um sistema insaturado._NEWLINE_Al\xc3\xa9m disso, temos as rea\xc3\xa7\xc3\xb5es que envolvem a participa\xc3\xa7\xc3\xa3o de intermedi\xc3\xa1rios de carboc\xc3\xa1tions:_NEWLINE_- Alquila\xc3\xa7\xc3\xa3o e acila\xc3\xa7\xc3\xa3o de Friedel-Crafts_NEWLINE_- Rea\xc3\xa7\xc3\xb5es de fragmenta\xc3\xa7\xc3\xa3o;_NEWLINE_- Rea\xc3\xa7\xc3\xb5es de forma\xc3\xa7\xc3\xa3o da liga\xc3\xa7\xc3\xa3o C-C: i) adi\xc3\xa7\xc3\xa3o de alquenos em carboc\xc3\xa1tions; ii) rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de acila\xc3\xa7\xc3\xa3o de halotos \xc3\xa1cidos com alquenos; iii) rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de Prins (adi\xc3\xa7\xc3\xa3o de alquenos em alde\xc3\xaddos)._NEWLINE_- Rea\xc3\xa7\xc3\xb5es de transposi\xc3\xa7\xc3\xa3o ou rearranjo: normalmente gerada pela migra\xc3\xa7\xc3\xa3o de um grupo alquila, arila ou H. Essas rea\xc3\xa7\xc3\xb5es exigem a co-planaridade entre o orbital p do c\xc3\xa1tion e o orbital \xcf\x83 do grupo que migra. A capacidade migrat\xc3\xb3ria segue a ordem: grupo arila > grupo alquila ramificado > grupo alquila. Outro tipo de rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de transposi\xc3\xa7\xc3\xa3o envolvendo carboc\xc3\xa1tions s\xc3\xa3o: transposi\xc3\xa7\xc3\xa3o pinacol\xc3\xadnica, rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de Tiffeneau-Demjanof e rearranjo de Favorskii.\n_START_SECTION_\nCarboc\xc3\xa1tions n\xc3\xa3o-cl\xc3\xa1ssicos\n_START_PARAGRAPH_\nOs carboc\xc3\xa1tions n\xc3\xa3o-cl\xc3\xa1ssicos (\xc3\xadons carb\xc3\xb4nio) s\xc3\xa3o esp\xc3\xa9cies cati\xc3\xb4nicas em que o octeto eletr\xc3\xb4nico do \xc3\xa1tomo de carbono \xc3\xa9 mantido, como j\xc3\xa1 abordado. Os \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio est\xc3\xa3o envolvidos em rea\xc3\xa7\xc3\xb5es de protona\xc3\xa7\xc3\xa3o de alcanos em meios super\xc3\xa1cidos. Esses \xc3\xadons s\xc3\xa3o esp\xc3\xa9cies positivamente carregadas que n\xc3\xa3o podem ser representadas por uma \xc3\xbanica estrutura de Lewis. Cont\xc3\xa9m uma ou mais pontes de carbono ou hidrog\xc3\xaanio, unindo dois centros deficientes de el\xc3\xa9trons. Segundo Olah, a liga\xc3\xa7\xc3\xa3o de tr\xc3\xaas centros \xc3\xa9 formada pela aproxima\xc3\xa7\xc3\xa3o e sobreposi\xc3\xa7\xc3\xa3o de um orbital vazio e uma liga\xc3\xa7\xc3\xa3o sigma, for\xc3\xa7ando a partilha do par de el\xc3\xa9trons pelos tr\xc3\xaas n\xc3\xbacleos.\xc2\xa0_NEWLINE_\xc2\xa0_NEWLINE_Um aspecto importante de se conhecer \xc3\xa9 a estabilidade relativa dos \xc3\xadons pentacoordenados. Pelos estudos de protona\xc3\xa7\xc3\xa3o de alcanos em meios super\xc3\xa1cidos e an\xc3\xa1lise dos produtos de rea\xc3\xa7\xc3\xa3o, Olah prop\xc3\xb4s a seguinte ordem de reatividade para as liga\xc3\xa7\xc3\xb5es sigma: 3\xc2\xba C-H > C-C > 2\xc2\xba C-H > 1\xc2\xba CH > CH\xe2\x82\x84. Ele enfatizou que esta ordem \xc3\xa9 puramente qualitativa e bastante dependente de efeitos est\xc3\xa9ricos do hidrocarboneto e do sistema super\xc3\xa1cido. A liga\xc3\xa7\xc3\xa3o de 3 centros e 2 el\xc3\xa9trons nos \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio pentacoordenados \xc3\xa9 bastante fraca, podendo quebrar-se com relativa facilidade._NEWLINE_Em todos os estudos te\xc3\xb3ricos sobre \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio, as estruturas de mais baixa energia t\xc3\xaam simetria C\xe2\x82\x9b, justificando a estabilidade dos \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio e sua decomposi\xc3\xa7\xc3\xa3o aos \xc3\xadons carb\xc3\xaanio. Os \xc3\xadons C-carb\xc3\xb4nio s\xc3\xa3o mais est\xc3\xa1veis que os respectivos H-carb\xc3\xb4nio. Esta ordem de estabilidade pode ser explicada atrav\xc3\xa9s da distribui\xc3\xa7\xc3\xa3o de carga nos \xc3\xa1tomos e grupos da liga\xc3\xa7\xc3\xa3o de 3 centros e 2 el\xc3\xa9trons. Os \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio t\xc3\xaam papel importante na funcionaliza\xc3\xa7\xc3\xa3o eletrof\xc3\xadlica de alcanos, como a nitra\xc3\xa7\xc3\xa3o, halogena\xc3\xa7\xc3\xa3o e oxi-funcionaliza\xc3\xa7\xc3\xa3o. Dois exemplos importantes de \xc3\xadons carb\xc3\xb4nio s\xc3\xa3o os c\xc3\xa1tions norbonila e biciclobut\xc3\xb4nico. O c\xc3\xa1tion norbonila foi estudado por Wagner e Winstein e Olah, que durante seus estudos verificou que a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o do c\xc3\xa1tion 2-norbonila \xcf\x83-deslocalizado a partir de precursores 2-norbonil representa o equivalente a uma \xcf\x83-alquila\xc3\xa7\xc3\xa3o intramolecular, onde a liga\xc3\xa7\xc3\xa3o covalente C\xe2\x82\x81-C\xe2\x82\x86 fornece os el\xc3\xa9trons para os 3 centros e 2 el\xc3\xa9trons ligados em ponte._NEWLINE_V\xc3\xa1rios estudos foram realizados ao longo das d\xc3\xa9cadas sobre diferentes carboc\xc3\xa1tions n\xc3\xa3o-cl\xc3\xa1ssicos, envolvendo rea\xc3\xa7\xc3\xb5es solvol\xc3\xadticas e a estabilidade de \xc3\xadons em meios super\xc3\xa1cidos. Estes estudos mostraram que a hipercoordena\xc3\xa7\xc3\xa3o do carbono \xc3\xa9 um fen\xc3\xb4meno geral de sistemas hidrocarb\xc3\xb4nicos com defici\xc3\xaancia de el\xc3\xa9trons. Os principais \xc3\xadons estudados e seus pesquisadores s\xc3\xa3o apresentados abaixo:'