碳负离子

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碳负离子
五氰环戊烯.png

碳负离子Carbanion)指的是含有一个连有三个基团,并且带有一对孤对电子活性中间体。碳负离子带有一个单位负电荷,通常是四面体构型,其中孤对电子占一个 sp3 杂化轨道。通过比较相应酸性大小,可以大致判断碳负离子的稳定性大小。

一般地,具有能稳定负电荷的基团的碳负离子具有较高的稳定性。[1]这些基团可以是苯基电负性较强的杂原子(如O,N,基团如-NO2-C(=O)--CO2R-SO2--CN-CONR2等)或末端炔烃(也可看作电负性的缘故),例如,三苯甲烷三氰基甲烷硝基甲烷1,3-二羰基化合物具有较强的酸性。右图所示的分子pK值小于-11。[2]

除此之外,不同于缩酮缩硫酮α氢也具有较强的酸性。这可以用的3d轨道与C-S键σ*轨道超共轭效应来解释。[3]硫代硝基苯基甲烷的去质子化表明,硫的可极化性起主要作用。[4]

有机金属化合物,如Grignard试剂有机锂试剂也可看作是碳负离子源。叶立德,如磷叶立德硫叶立德等,都含有具有碳负离子结构的共振杂化体

碳负离子可进行SN2反应


参见[编辑]


参考资料[编辑]

  1. ^ Frank A. Carey and Richard J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2000, ISBN 0-306-46243-5.
  2. ^ Table 5.1 and 5.2 in J. R. Jones, The Ionization of Carbon Acids, Academic Press, New York, 1973, pp. 64, 65.
  3. ^ W. T. Borden, E. R. Davidson, N. H. Andersen, A. D. Denniston, and N. D. Epiotis, J. Am. Chem. Soc. 100:1604 (1978); A. Streitwieser, Jr., and S. P. Ewing, J. Am. Chem. Soc 97:190 (1975); N. D. Epiotis, R. L. Yates, F. Bernardi, and S. Wolfe, J. Am. Chem. Soc. 98:5435 (1976); J.-M. Lehn and G. Wipff, J. Am. Chem. Soc. 98:7498 (1976); D. A. Bors and A. Streitwieser, Jr., J. Am. Chem. Soc. 108:1097 (1986).
  4. ^ C. F. Bernasconi and K. W. Kittredge, J. Org. Chem. 63:1944 (1998).