Carbener

Carbener er forbindelser af divalent kulstof . Disse er ustabile meget reaktive forbindelser med seks valenselektroner og den generelle formel R1R2C : ( to substituenter og et elektronpar ). Der er to tilstande af carbener: singlet og triplet . De fleste carbener eksisterer i meget kort tid, selvom stabile carbener også kendes. Carbener kan fikseres i en argonmatrix ved meget lave temperaturer. Navnene på carbener er afledt af navnet på den tilsvarende valensmættede forbindelse med endelserne "-an", "-en", "-in" erstattet af "-yliden", "-enyliden", "-ynyliden", henholdsvis. Substitutiv nomenklatur bruges også, for eksempel diphenylcarben, og for CH 2 partiklen blev navnet "methylen" bibeholdt.

Egenskaber

En singlet -carben er en, hvor to ikke-bindende elektroner med parrede spins er i samme orbital . I tripletformen af en carben er to uparrede elektroner med parallelle spin i to orbitaler med samme energi. Konsekvensen af forskellige elektroniske konfigurationer er diamagnetismen af singlet-carbenen og paramagnetismen af triplet-carbenen. Strukturen af en triplet-carben kan studeres ved hjælp af EPJ-spektroskopi . Derudover har singlet- og tripletcarbener forskellige geometrier og forskellig kemisk aktivitet.

Indhentning af carbener

Historisk set er den første metode til at generere carbener eliminering af hydrogenhalogenid fra trihalomethaner under påvirkning af stærke baser. Ved anvendelse af denne metode blev den første af carbenerne, dichlorcarben , opnået som et mellemprodukt (J. Hine 1950 ).

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

Derudover er der andre metoder til at opnå carbener. Den enkleste carben kan opnås ved nedbrydning af keten :

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

Den mest almindelige måde at generere carbener på er fotolytisk, termisk eller overgangsmetal-katalyseret nedbrydning af alifatiske diazoforbindelser. Så som et resultat af nedbrydningen af diazomethan dannes den enkleste carben:

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

Termisk eller fotokemisk nedbrydning af tosylhydrazoner afledt af carboxylsyrer er en lignende metode til fremstilling af mono- og dialkylcarbener. Diazoforbindelser fungerer som mellemprodukter i dette tilfælde. Carbener fremstilles også ved fotokemisk nedbrydning af adamantan diaziriner .

Stabile carbener

De første frie stabile carbener var imidazolinderivater med voluminøse substituenter ved to nitrogenatomer. Senere blev der også opnået 1,3-dimethylimidazolinyliden-2 uden omfangsrige substituenter. Disse forbindelser er følsomme over for fugt og luft: de binder vand- og oxygenmolekyler til et divalent carbonatom. Det foreslås i øjeblikket at anvende disse carbener som meget stærke baser i ikke-vandige medier.

Se også

nitrener

Litteratur