2021-08-08 11:36:09

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无机物
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编辑分类

负碳离子是指带有负电荷的含碳离子。一类重要的活性中间体

基本信息

  • 中文名称

    负碳离子

  • 外文名称

    carbanion

  • 主要反应

    正性分子或基团的结合

  • 实质

    广义的路易斯酸-碱反应

  • 举例

    亲核加成反应

目录

折叠 编辑本段 定义

图1图1负碳离子具有一对孤对电子 ,占有sp3杂化轨道。在许多有机反应中,C-H键在碱的作用下发生异裂,质子转移到碱上,形成负碳离子如图1所示:图1图1

折叠 编辑本段 性质

负碳离子极其活泼,除很少数情况外,至今尚未分离成功。然而大量实验事实已证明了它的存在。

负碳离子的主要反应是与正性分子或基团的结合,也就是广义的路易斯酸-碱反应,或者与具有空轨道的基团结合。有时负碳离子参与加成反应重排反应,或者本身被氧化成自由基。

折叠 编辑本段 举例

典型的反应有:亲核加成反应、亲电取代反应、芳香族亲核取代反应、重排反应和消除反应图2图2等。其中迈克尔加成反应应用范围最广泛,它一般是通过负碳离子中间体历程来进行的。典型的迈克尔加成反应就是α,β-不饱和羰基化合物与HY在强碱作用下发生的1,4或1,2加成反应。HY是指相邻具有羰基、硝基、氰基等负性基团的负碳离子的共轭酸,如丙二酸二乙酯HCH(COOC2H5)2型化合物。反应一般分二步进行(图2):

第一步是在强碱作用下亲核试剂 Y-加成在碳-碳双键上,形成A结构。同时,A结构中的负电荷进一步移到羰基的氧原子上,形成B结构。第二步是A或B与HY反应,由A得到1,2加成物,由B得到1,4加成物。一般来说,A、B结构可以互相转移,但由于B比A结构稳定,所以主要得到1,4加成物。

负碳离子一般通过烃类(RH)与强碱(BM)的反应,或卤代烃(R-X)与活泼金属(MⅠ或MⅡ)的反应来制备,如下列反应(图3)所示: 式中MⅠ为锂、钠等碱金属;MⅡ为镁等碱土金属。

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