Карбены: различия между версиями

1023 байта добавлено ,  4 года назад
Нет описания правки
{{значения|Карбен (значения)}}
'''Карбены''' — соединения двухвалентного [[углерод]]а. Это нестабильные высокореакционноспособные соединения с шестью валентными [[электрон]]ами и общей формулой R<sup>1</sup>R<sup>2</sup>C''':''' (два заместителя и [[электронная пара]]). Существует два состояния карбенов: [[синглетное состояние|синглетное]] и [[триплетное состояние|триплетное]]. Большинство карбенов существуют очень короткое время, хотя также известны и стабильные карбены. Зафиксировать карбены можно в аргоновой матрице при очень низких температурах. Названия карбенов являются производными от названия соответствующего валентно-насыщенного соединения с заменой окончаний «-ан», «-ен», «-ин» на «-илиден», «-енилиден», «-инилиден» соответственно. Применяется также заместительная номенклатура, например, дифенилкарбен, а для частицы CH{{sub|2}}: сохранили название «метилен».
 
== Свойства ==
[[Файл:CarbenRu.png|frame|right|300px|Синглетный и триплетный карбены]]
 
[[Синглет]]ымным карбеном называют тот, в котором два несвязывающих [[электрон]]а со спаренными [[спин]]ами находятся на одной [[орбиталь|орбитали]]. В триплетной форме карбена два неспаренных электрона с параллельными спинами находятся на двух орбиталях одинаковой энергии. Следствием различных электронных конфигураций является диамагнитность синглетного карбена и [[парамагнитность]] триплетного. Структура триплетного карбена может быть изучена с помощью [[Электронный парамагнитный резонанс|ЭПР]]-спектроскопии. Кроме того синглетные и триплетные карбены обладают различной геометрией, и различной химической активностью.
 
== Получение карбенов ==
Исторически первым методом генерации карбенов является элиминирование галогеноводорода из тригалогенометанов под действием сильных оснований. С помощью этого метода в качестве [[интермедиат]]а был получен первый из карбенов — [[дихлоркарбен]] (Дж. Хайн [[1950|1950 г.]]).
: <math>\mathsf{CHCl_3+C_4H_9OK}\rightarrow\mathsf{CCl_2\!\!:+\ C_4H_9OH+KCl}</math>
 
Помимо этого существуют другие методы получения карбенов. [[метилен|Простейший карбен]] может быть получен в результате разложения [[кетен]]а:
: <math>\mathsf{CH_2\!\!=\!\!C\!\!=\!\!O}\rightarrow\mathsf{CH_2\!\!:+\ CO}</math>
 
Наиболее употребительным способом генерации карбенов является фотолитическое, термическое или катализируемое переходными металлами [[разложение]] алифатических диазосоединений. Так, в результате разложения диазометана образуется простейший карбен:
 
: <math>\mathsf{CH_2\!\!=\!\!N\!\!=\!\!N}\rightarrow\mathsf{CH_2\!\!:+\ N_2}</math>
 
Термическое или фотохимическое разложение тозилгидразонов, производных [[карбоновые кислоты|карбоновых кислот]], является сходным методом генерирования моно- и диалкилкарбенов. В качестве интермедиатов в этом случае выступают диазосоединения.
 
== Стабильные карбены ==
Первыми свободными стабильными карбенами были производные имидазолина, имеющие объемные заместители у двух атомов азота. Позже был получен и 1,3-диметилимидазолинилиден-2 без объемных заместителей. Данные соединения чувствительны к влаге и воздуху,: присоединяяони ихприсоединяют помолекулы воды и кислорода к двухвалентному атома углероду. В настоящее время предложено их использовать эти карбены как очень сильные основания в неводных средах.
 
== См. также ==
* [http://www.chem.msu.su/rus/teaching/alken2/alken2(4).html Карбены и карбеноиды — Химический факультет МГУ]
 
== Литература ==
{{chem-stub}}
 
* {{книга |заглавие = Химическая энциклопедия |ответственный = Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. |место = М. |издательство = Советская энциклопедия |год = 1990 |том = 2 (Даф-Мед)|страниц = 671 |isbn = 5-82270-035-5 }}
 
[[Категория:Карбены|*]]