共轭、二烯与周环反应

累积二烯(丙二烯)

/ AL-een /

累积二烯是二烯家族里的怪胎:它的两个双键不是铺开,而是堆叠在同一个中央碳上、共用这个碳。母体化合物是丙二烯,CH2=C=CH2,中间那个碳在两侧同时各连一个双键。想象一个碳被两个贪婪的双键同时往两个方向拉扯。

几何结构让这种排布真正显得古怪。中央碳是sp杂化(像炔烃里的碳那样),所以它是直线型的,而它的两个π键由两个相互垂直的p轨道构成——一个朝上下,另一个朝前后。由于这两套π体系成直角,两端的两个CH2基团所在的平面彼此扭转了90度,就像螺旋桨的两个桨叶。它非但不共轭,相互垂直的π键根本无法重叠,而且这分子实际上带有张力,使它比孤立二烯还要不稳定。

累积二烯是三类二烯中最不稳定的,这恰好补全了稳定性的比较:累积不如孤立,而共轭最佳。它还是一个不动声色却很了不起的手性来源——正因为两端被扭出平面,一个取代得当的丙二烯没有镜面,即便它在通常意义上没有手性中心,也能具有手性。它在日常反应中并不常见,但作为概念上和立体化学上的奇观却十分珍贵。

丙二烯本身,CH2=C=CH2,中央是一个直线型的sp碳,它那两个相互垂直的π键迫使两端的CH2基团处于彼此扭转90度的平面上——于是这分子看起来像个微型分子螺旋桨,而不像一条平整的丝带。

一个碳上扛两个双键:相互垂直的π键把两端扭转90度,与平面共轭恰好相反。

尽管它的两个双键'相邻',累积二烯并不共轭、也得不到任何稳定化——它的π键相互垂直、无法重叠;共轭需要的是单双键交替,而不是双键叠在同一个原子上。

又称
allene1,2-diene丙二烯1,2-二烯