Karbének

A karbének két vegyértékű szén vegyületei . Ezek instabil, nagy reakcióképességű vegyületek hat vegyértékelektronnal és általános képletükkel R 1 R 2 C : (két szubsztituens és egy elektronpár ). A karbéneknek két állapota van: szingulett és triplett .. A legtöbb karbén nagyon rövid ideig létezik, bár a stabil karbének is ismertek. A karbének nagyon alacsony hőmérsékleten rögzíthetők argonmátrixban. A karbének neve a megfelelő vegyértéktel telített vegyület nevéből származik, amelynek végződései „-an”, „-en”, „-in” helyükre „-ilidén”, „-enilidén”, „-inilidén”, illetőleg. Helyettesítő nómenklatúrát is használnak, például a difenil-karbént, és a CH 2 részecske esetében megmaradt a "metilén" elnevezés.

Tulajdonságok

A szingulett karbén olyan, amelyben két, nem kötődő elektron páros spinekkel ugyanazon a pályán van . A karbén hármas alakjában két párhuzamos spinű, párosítatlan elektron két azonos energiájú pályán van. A különböző elektronikus konfigurációk következménye a szingulett karbén diamágnesessége és a triplett karbén paramágnesessége . A triplett karbén szerkezete EPR spektroszkópiával tanulmányozható . Ezenkívül a szingulett és triplett karbének eltérő geometriával és eltérő kémiai aktivitással rendelkeznek.

Karbének beszerzése

Történelmileg a karbének előállításának első módszere a hidrogén-halogenid eltávolítása trihalogén-metánokból erős bázisok hatására. Ezzel a módszerrel a karbének közül az elsőt, a diklór -karbént kaptuk köztitermékként (J. Hine 1950 ).

{\mathsf {CHCl_{3}+C_{4}H_{9}OK}}\rightarrow {\mathsf {CCl_{2}\!\!:+\ C_{4}H_{9}OH+ KCl }}

Ezen kívül vannak más módszerek is a karbének előállítására. A legegyszerűbb karbén a ketén lebontásából nyerhető :

{\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!C\!\!=\!\!O}}\rightarrow {\mathsf {CH_{2}\!\!:+\ CO}}

A karbének előállításának legáltalánosabb módja az alifás diazovegyületek fotolitikus, termikus vagy átmenetifém-katalizált lebontása . Tehát a diazometán bomlásának eredményeként a legegyszerűbb karbén képződik:

{\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!N\!\!=\!\!N}}\rightarrow {\mathsf {CH_{2}\!\!:+\ N_{2}}}

A karbonsavakból származó tozilhidrazonok termikus vagy fotokémiai lebontása hasonló módszer a mono- és dialkil-karbének előállítására. A diazovegyületek ebben az esetben intermedierként működnek. A karbéneket adamantán -diazirinek fotokémiai lebontásával is előállítják .

Stabil karbének

Az első szabadon stabil karbének imidazolin-származékok voltak, amelyek két nitrogénatomon terjedelmes szubsztituensekkel rendelkeznek. Később terjedelmes szubsztituensek nélküli 1,3-dimetil-imidazolinilidén-2-t is kaptak. Ezek a vegyületek érzékenyek a nedvességre és a levegőre: víz- és oxigénmolekulákat kötnek egy kétértékű szénatomhoz. Jelenleg azt javasolják, hogy ezeket a karbéneket nagyon erős bázisként használják nem vizes közegben.

Lásd még

nitrének

Linkek

Karbének és karbenoidok — Moszkvai Állami Egyetem Kémiai Kara

Irodalom

Chemical Encyclopedia / Szerk.: Knunyants I.L. és mások - M . : Szovjet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 p. — ISBN 5-82270-035-5 .