碳烯

碳烯又稱卡賓、碳賓。通常由含有容易離去基團的分子消去一個中性分子而形成。與碳自由基一樣，屬於不帶正負電荷的中性活潑中間體。

基本介紹

• 中文名：碳烯
• 典型反應：插入單鍵的反應
• 別稱：卡賓、碳賓
• 結構：兩種結構

簡介

碳烯是 CH2: 和它的取代衍生物的通稱。碳烯含有一個電中性的二價碳原子，在這個碳原子上有兩個未成鍵的電子。

結構

碳烯有兩種結構：單線態碳烯和三線態碳烯（右圖）。碳烯是典型的缺電子活性中間體。反應以親電性為特徵，活性順序一般為：:CH2>:CR2>:CAr2>:CX2。

單線態、三線態的碳烯

反應

碳烯的典型反應有：與烯和其他不飽和中心的加成反應，重排反應。

碳烯（卡賓）的反應活性很高，但選擇性低。卡賓對烯烴的加成反應可用來製備用一般方法難以合成的環丙烷衍生物 等。例如，環己烯與卡賓反應可生成二環【4.1.0 】庚烷及其他重排反應產物。

製備方法

製備方法很多，常用的有兩種:

一種是重氮化合物光解或熱分解；

另一種是通過α-消去反應。多鹵代烷在鹼的作用下,消除α氫,得多鹵代烷基負離子,此負離子不穩定,再消除一個鹵離子,就得卡賓.這是α消除反應.

例: CHCl3+(CH3)3COK--:CCl2(二氯卡賓)

以上反應需要較長時間並在無水條件下進行，但在是少量相轉移催化劑存在下，可用氫氧化鈉水溶液代替叔丁醇鉀，且反應時間明顯縮短，產率也較高。

碳烯在有機合成中有廣泛的套用，主要用於增長碳鏈，製取小環烷烴，製取多環。

碳烯絡合物

carbene complexes

含有二價碳(卡賓碳)並以雙鍵與過渡金屬鍵合的配位化合物。分兩類：

一類為費歇爾碳烯配位化合物；

另一類為施羅克碳烯配位化合物(俗稱烴叉絡合物)

套用

卡賓在有機合成中有廣泛的套用，主要用於增長碳鏈，製取小環烷烴，製取多環。