族谱网 头条 人物百科

碳负离子

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
浏览:801
转发:0
评论:0
理论碳阴离子为亲核试剂,其反应性与稳定度受许多因素影响。包含:诱导效应。电荷会受邻近的负电原子影响而稳定带电原子的杂化。带电原子杂化后,S轨道的比例越大,碳阴离子就越稳定共振现象。共振可以稳定碳负离子,这也是为何芬香族的碳负离子会很稳定碳阴离子在有机化学中担任反应中间物(活性中间体(英语:Reactive_intermediate))的角色,比如E1cB反应与有机金属化学中的格林尼亚反应。1984年,Olmstead介绍三芬甲基碳阴离子的锂冠醚盐,由三苯甲烷与正丁基锂、12-冠-4反应产生。在低温下将三苯甲烷与融于THF的正丁基锂反应,再加入12-冠-4产生红色溶液与在-20℃下沉淀的盐类复合物。中间的C-C键长145pm,苯基间的键角31.2°。与四甲基铵相比,螺旋桨型就不太明显。探测溶液中碳负离子的其中一种方法是质子NMR。在DMSO中的环戊二烯的图谱在5.50ppm有一个环戊二烯阴离...

理论

碳阴离子为亲核试剂,其反应性与稳定度受许多因素影响。包含:

诱导效应。电荷会受邻近的负电原子影响而稳定

带电原子的杂化。带电原子杂化后,S轨道的比例越大,碳阴离子就越稳定

共振现象。共振可以稳定碳负离子,这也是为何芬香族的碳负离子会很稳定

碳阴离子在有机化学中担任反应中间物(活性中间体(英语:Reactive_intermediate))的角色,比如E1cB反应与有机金属化学中的格林尼亚反应。1984年,Olmstead介绍三芬甲基碳阴离子的锂冠醚盐,由三苯甲烷与正丁基锂、12-冠-4反应产生。

碳负离子

在低温下将三苯甲烷与融于THF的正丁基锂反应,再加入12-冠-4产生红色溶液与在-20℃下沉淀的盐类复合物。中间的C-C键长145pm,苯基间的键角31.2°。与四甲基铵相比,螺旋桨型就不太明显。探测溶液中碳负离子的其中一种方法是质子NMR。在DMSO中的环戊二烯的图谱在5.50ppm有一个环戊二烯阴离子的峰值。

碳酸

带有C-H的分子能经由丢出质子形成碳负离子。故有C-H键的烃类可以视作一种酸类,并有对应的pKa值。甲烷因pKa大到近56,相对于pKa 4.76的醋酸,通常甲烷就不视作酸类。相同的条件在判断碳负离子的稳定度时,也能判断出碳酸pKa的相对顺序。借由跟传统酸类比较pKa值,可以判断出特定化合物是否能溶于水中。下表为一些化合物的酸度,从甲烷开始,越往下酸度愈大。

历史

1907年,碳阴离子在Clarke和Lapworth发表关于安息酸缩合反应机制的文章中首次出现。1904年,Schlenk从四甲基氯化铵与三苯甲基钠反应制备Ph3CNMe4以获得五价氮。十年后,他证明出三苯甲基自由基如何借由碱金属来减少碳离子。Wallis和Adams在1933年使用碳阴离子这个词来表示带有负电荷的碳离子。

连结

碳正离子

参考资料

Harder, Sjoerd (2002). "Schlenk"s Early “Free” Carbanions". Chemistry - A European Journal 8 (14): 3229–3232.

Organic Chemistry - Robert Thornton Morrison, Robert Neilson Boyd

The isolation and x-ray structures of lithium crown ether salts of the free phenyl carbanions [CHPh2]- and [CPh3]- Marilyn M. Olmstead, Philip P. Power; J. Am. Chem. Soc.; 1985; 107(7); 2174-2175.

A Simple and Convenient Method for Generation and NMR Observation of Stable Carbanions. Hamid S. Kasmai Journal of Chemical Education • Vol. 76 No. 6 June 1999

Equilibrium acidities in dimethyl sulfoxide solution Frederick G. Bordwell Acc. Chem. Res.; 1988; 21(12) pp 456 - 463

The Configurational Stability of cis- and trans-2-Methylcyclopropyllithium and Some Observations on the Stereochemistry of their Reactions with Bromine and Carbon Dioxide Douglas E. Applequist and Alan H. Peterson J. Am. Chem. Soc.; 1961; 83(4) pp 862 - 865

Cyclopropanes. XV. The Optical Stability of 1-Methyl-2,2-diphenylcyclopropyllithium H. M. Walborsky, F. J. Impastato, and A. E. Young J. Am. Chem. Soc.; 1964; 86(16) pp 3283 - 3288;

Enantioselectivity determined by NMR spectroscopy after derivatization with Mosher"s acid

Preparation of Chiral -Oxy-[2H1]methyllithiums of 99% ee and Determination of Their Configurational Stability Dagmar Kapeller, Roland Barth, Kurt Mereiter, and Friedrich Hammerschmidt J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(4) pp 914 - 923; (Article)


免责声明:以上内容版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者,感谢每一位的分享。

——— 没有了 ———
编辑:阿族小谱
发表评论
写好了,提交
{{item.label}}
{{commentTotal}}条评论
{{item.userName}}
发布时间:{{item.time}}
{{item.content}}
回复
举报
点击加载更多
打赏作者
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
— 请选择您要打赏的金额 —
{{item.label}}
{{item.label}}
打赏成功!
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
返回

更多文章

更多精彩文章
打赏
私信

推荐阅读

· 氢负离子
参见氢离子氢化物
· 碳-碳键
支链碳原子亦可以与不同数量的其他碳原子形成键,形成在碳-碳骨架中同样常见的支链。按照中国传统的伯仲叔季的辈份顺序,将含碳基团按照直接键合碳原子基团的数目定义为伯碳、仲碳、叔碳和季碳:位于2,2,3-三甲基戊烷上的伯碳、仲碳、叔碳和季碳原子伯碳原子(Primarycarbonatom):又称一级碳原子,可用1°表示,是指碳基团仅与一个碳原子直接相连,和伯碳原子相连的氢原子成为伯氢原子。如:乙醇(伯醇)。在有机化学反应中,伯碳自由基最不稳定,所以相应的能量最高。仲碳原子(Secondarycarbonatom):又称二级碳原子,可用2°表示,是指连有两个碳原子的碳原子,和仲碳原子相连的氢原子成为仲氢原子。如:异丙醇(仲醇)。叔碳原子(Tertiarycarbonatom):又称三级碳原子,可用3°表示,是指与三个碳原子直接相连的碳原子,和叔碳原子相连的氢原子成为叔氢原子。如:叔丁醇。叔碳原子的...
· 碳
特性经理论推测的碳相图碳的各种同素异形体的物理特性差异极大,例如钻石是最坚硬的天然物质,而石墨则是最柔软的物质之一。碳可以和众多较小原子(包括碳原子)产生多个共价键,因此碳化合物的总数是各个元素中最高的,已发现的有近一千万种,占所有已知化合物的绝大多数。碳的升华点是所有元素中最高的。在标准大气压下,碳没有熔点,因为它的三相点位于10.8±0.2MPa、4,600±300K(约4,330°C),而是会在3,900K左右升华。因此所有碳同素异形体的固体温度上限比熔点最高的金属还要高,如钨和钌。虽然碳能够进行氧化反应,但它的耐氧化性比铁和铜等元素都强。碳化合物是地球上所有生物的化学基础。碳氮氧循环反应是太阳以及其他恒星内部部分能量的来源。虽然碳拥有上千万种化合物,但碳在一般条件下的化学性质并不活跃。在标准温度和压力下,碳能够抵抗几乎所有的氧化剂,并只会与最强的氧化剂反应。无论是硫酸、盐酸、氯还是...
· 碳-14
放射性碳定年法由于其半衰期达5,730年,且碳是有机物的元素之一,我们可以根据死亡生物体的体内残余碳-14成分来推断它的存在年龄。生物在生存的时候借由呼吸摄入碳-14,在生物体内含量大致稳定不变,生物死去后停止呼吸,此时体内留存的碳-14因衰变开始减少。由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定,人们可透过测量一件古物的碳-14含量,来估计它的大概年龄。这种方法称之为放射性碳定年法。这个方法估计的大气碳-14含量通过植物年轮(最多可推算到大约10000年前)或者洞穴堆积物(例如钟乳石,最多可推算到大约45000年前)来推算。根据这个推算(更确切的说)对比年轮和洞穴堆积物就可以建立起碳-14的年代变化模型,从而获得其它样本的年龄。不过,碳-14测年法最大测算时间不超过6万年,而且所测得的年代有颇大的误差。而且它的假定,即大气中的碳-14浓度不会随时间而改变,也与事实有落差。此外,碳-1...
· 碳钢
种类高碳钢高碳钢是指回火时间较长、含碳量高的钢材,主用途为一般轴承、刀具、铁轨、钢框模(用以将钢材塑型)和钢门等。可分为:超高含碳高碳钢低高碳钢中碳钢中碳钢是指回火时间较高碳钢为短、含碳量适中,性质介于高碳钢与低碳钢之间的钢材,主用途是制造不锈钢。可分为:高含碳中碳钢低含碳中碳钢低碳钢低碳钢是回火时间短之碳钢,质软、耐冲压及可延展,主用途为制造钢筋、耐冲压机件、特殊钢材等。可分为:普通低碳钢主用途为制造钢筋、铸材、建筑用钢材、钢板等。超低低碳钢主用途为耐冲压机件、飞机钢构等。

关于我们

关注族谱网 微信公众号,每日及时查看相关推荐,订阅互动等。

APP下载

下载族谱APP 微信公众号,每日及时查看
扫一扫添加客服微信