二氯卡賓
二氯卡賓 | |||
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IUPAC名 Dichloromethylidene | |||
別名 | 二氯化碳 氯化碳(II) 二氯甲烯 | ||
識別 | |||
CAS號 | 1605-72-7 | ||
PubChem | 6432145 | ||
ChemSpider | 4937404 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | PFBUKDPBVNJDEW-UHFFFAOYAT | ||
Beilstein | 1616279 | ||
Gmelin | 200357 | ||
ChEBI | 51370 | ||
MeSH | Dichlorocarbene | ||
性質 | |||
化學式 | CCl2 | ||
摩爾質量 | 82.92 g·mol−1 | ||
危險性 | |||
主要危害 | 反應性極高 | ||
相關物質 | |||
相關化學品 | 二聚體C2Cl4 | ||
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
二氯卡賓(英語:dichloromethylidene,化學式)是一種有機化學中常見的活性中間體,屬於卡賓的一種[1]。二氯卡賓尚未被單獨分離得到,但仍是有機化學中重要的活性中間體。二氯卡賓含有電中性的二價碳,其穩定性高於亞甲基卡賓、二溴卡賓等取代亞甲基卡賓,但不如碳正離子、自由基等活性中間體穩定[2]。
製備
[編輯]二氯卡賓通常由氯仿和鹼(如氫氧化鈉、氫氧化鉀和叔丁醇鉀)的α-消除反應製備而成。具體機理為,多鹵代烷如氯仿中的氫被鹼奪取,形成負離子,負離子再失去氯離子而形成二氯卡賓[3][4][5]。
相轉移催化劑可以促進這個反應,如在苄基三乙基溴化銨的作用下,氯仿和鹼在水相-有機相界面反應,然後有機相中的負離子被季銨鹽正離子解脫,並在有機相分解成二氯卡賓與氯代四級銨。[6]生成的卡賓可立即在有機相中與有機化合物反應。
二氯卡賓也可以通過三氯乙酸製備[7]。機理為三氯乙酸脫去質子,生成三氯乙酸根負離子,在加熱條件下可以脫羧,再失去氯離子,生成二氯卡賓。
3,3-二氯雙吖丙啶(dichlorodiazirine)在黑暗中穩定,光解生成二氯卡賓和氮氣[9],可以由苯酚製備:
由3,3-二氯雙吖丙啶製備二氯卡賓[註 1] |
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四氯化碳和鎂可以用超聲波的方式脫去氯而製得二氯卡賓[10] ,此方法的好處是不需要用到強鹼,不會影響到酯等其他官能團。
反應
[編輯]與烯烴的反應
[編輯]二氯卡賓可以與烯烴發生環加成反應,生成偕二鹵代環丙烷(或其衍生物)[2],反應是順式加成:
偕二鹵代環丙烷(或其衍生物)可以被還原爲相應的環丙烷(或其衍生物),也可以水解成環丙酮(或其衍生物),[11][12]在Skattebøl重排反應之中,偕二鹵代環丙烷在有機鋰試劑的處理下,可以轉變爲丙二烯[13]。
與酚的反應
[編輯]二氯卡賓可以與酚類和氯仿在強鹼水溶液中反應,在其鄰位引入一個醛基,例如,苯酚合成水楊醛: [14]
與胺的反應
[編輯]二氯卡賓可以與伯胺和氯仿在強鹼水溶液中反應,在催化量的相轉移催化劑的存在下,生成異腈。以叔丁基異腈的合成作例子[15]:
反應機理如下:
歷史
[編輯]二氯卡賓在1862年就被作為一種活性中間體由Anton Geuther發現,他將氯仿的結構認為是CCl2.HCl[16]。在1950年,Jack Hine在研究四氯化碳鹼性水解的過程中重新研究了二氯卡賓[17]。威廉·馮·艾格斯多林在1954年報告了由氯仿製備二氯卡賓的過程及其在合成中的應用。[18]
參見
[編輯]注釋
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ Dichloromethylene. PubChem. [2021-08-07]. (原始內容存檔於2021-10-28).
Dichlorocarbene is a carbene.
- ^ 2.0 2.1 邢其毅; 裴堅; 裴偉偉; 徐瑞秋. 8.8烯烴與卡賓的反應. 基礎有機化學 第四版. 北京大學出版社. : 353 [2021-08-07]. ISBN 9787301272121 (中文).
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