共軛、二烯與周環反應
累積二烯(丙二烯)
/ AL-een /
累積二烯是二烯家族裡的怪胎:它的兩個雙鍵不是鋪開,而是堆疊在同一個中央碳上、共用這個碳。母體化合物是丙二烯,CH2=C=CH2,中間那個碳在兩側同時各連一個雙鍵。想像一個碳被兩個貪婪的雙鍵同時往兩個方向拉扯。
幾何結構讓這種排布真正顯得古怪。中央碳是sp混成(像炔烴裡的碳那樣),所以它是直線型的,而它的兩個π鍵由兩個相互垂直的p軌域構成——一個朝上下,另一個朝前後。由於這兩套π體系成直角,兩端的兩個CH2基團所在的平面彼此扭轉了90度,就像螺旋槳的兩個槳葉。它非但不共軛,相互垂直的π鍵根本無法重疊,而且這分子實際上帶有張力,使它比孤立二烯還要不穩定。
累積二烯是三類二烯中最不穩定的,這恰好補全了穩定性的比較:累積不如孤立,而共軛最佳。它還是一個不動聲色卻很了不起的手性來源——正因為兩端被扭出平面,一個取代得當的丙二烯沒有鏡面,即便它在通常意義上沒有手性中心,也能具有手性。它在日常反應中並不常見,但作為概念上和立體化學上的奇觀卻十分珍貴。
丙二烯本身,CH2=C=CH2,中央是一個直線型的sp碳,它那兩個相互垂直的π鍵迫使兩端的CH2基團處於彼此扭轉90度的平面上——於是這分子看起來像個微型分子螺旋槳,而不像一條平整的絲帶。
一個碳上扛兩個雙鍵:相互垂直的π鍵把兩端扭轉90度,與平面共軛恰好相反。
儘管它的兩個雙鍵'相鄰',累積二烯並不共軛、也得不到任何穩定化——它的π鍵相互垂直、無法重疊;共軛需要的是單雙鍵交替,而不是雙鍵疊在同一個原子上。
又稱
另見