反应机理与中间体
卡宾
/ CAR-been /
卡宾是最奇特的活性中间体之一:一个只与另外两个基团成键的中性碳原子,因而留下两个非键电子、整体不带电。碳通常想要四根键,所以只有两根键的卡宾极度不满足,同时既缺电子(它有一个空轨道)又富电子(它有一对孤对电子)。这种双重性质使它异常活泼。
那两个剩下的电子可以有两种排布方式。在单线态卡宾里,两个电子在同一个轨道里配对,留下另一个轨道空着,碳呈弯曲形状;这是普通有机卡宾常见的类型。在三线态卡宾里,两个电子分占不同轨道、保持未配对,表现得像一个微型的双自由基。最简单的卡宾是亚甲基 :CH2。一个著名的反应是卡宾插入到碳-碳双键中,一次性加上它的两根键,生成一个三元环(环丙烷)。
卡宾出现在环丙烷化反应、重氮化合物的化学中,也以被稳定的氮杂环卡宾的形式存在,后者已成为现代合成中重要的配体和催化剂。它们漂亮地说明:碳并不总是遵循入门化学里那幅整齐的四键、满八隅体的图景;活性中间体常常会在转瞬之间打破这些让人安心的规则。
在烯烃存在下生成二氯卡宾 :CCl2,它会一次性加到双键上,把一个含氯的三元环缝到分子上。
卡宾一次性把它的两根键加到烯烃上,构建出一个环丙烷环。
卡宾不是离子;它呈中性,但碳周围只有六个电子,因此不要把它和碳正离子(带正电、也是六个电子)或碳负离子(带负电、八个电子)混淆。
又称
另见