反應機理與中間體
卡賓
/ CAR-been /
卡賓是最奇特的活性中間體之一:一個只與另外兩個基團成鍵的中性碳原子,因而留下兩個非鍵電子、整體不帶電。碳通常想要四根鍵,所以只有兩根鍵的卡賓極度不滿足,同時既缺電子(它有一個空軌域)又富電子(它有一對孤對電子)。這種雙重性質使它異常活潑。
那兩個剩下的電子可以有兩種排布方式。在單線態卡賓裡,兩個電子在同一個軌域裡配對,留下另一個軌域空著,碳呈彎曲形狀;這是普通有機卡賓常見的類型。在三線態卡賓裡,兩個電子分佔不同軌域、保持未配對,表現得像一個微型的雙自由基。最簡單的卡賓是亞甲基 :CH2。一個著名的反應是卡賓插入到碳-碳雙鍵中,一次性加上它的兩根鍵,生成一個三元環(環丙烷)。
卡賓出現在環丙烷化反應、重氮化合物的化學中,也以被穩定的氮雜環卡賓的形式存在,後者已成為現代合成中重要的配體和催化劑。它們漂亮地說明:碳並不總是遵循入門化學裡那幅整齊的四鍵、滿八隅體的圖景;活性中間體常常會在轉瞬之間打破這些讓人安心的規則。
在烯烴存在下生成二氯卡賓 :CCl2,它會一次性加到雙鍵上,把一個含氯的三元環縫到分子上。
卡賓一次性把它的兩根鍵加到烯烴上,構建出一個環丙烷環。
卡賓不是離子;它呈中性,但碳周圍只有六個電子,因此不要把它和碳正離子(帶正電、也是六個電子)或碳負離子(帶負電、八個電子)混淆。
又稱
另見