二羟基亚甲基卡宾
二羟基亚甲基卡宾是一种有机化合物，化学式为C(OH)2，是甲酸不稳定的异构体。目前没有证据表明它能存在于溶液中，但已在气相中被检测到。[1]它是亚碳酸根的共轭酸。很多相关的卡宾是已知的，尽管它们只能短暂存在。[2]
| 二羟基亚甲基卡宾 | |||
|---|---|---|---|
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| IUPAC名 Dihydroxymethylidene | |||
| 别名 | 碳(II)酸 亚碳酸 氢氧化碳(II) | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 71946-83-3  | ||
| PubChem | 191992 | ||
| ChemSpider | 11646598 | ||
| SMILES |
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| MeSH | Dihydroxycarbene | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | CH2O2 | ||
| 摩尔质量 | 46.03 g·mol−1 | ||
| 相关物质 | |||
| 相关化学品 | 甲酸 氢氧化铅 原碳酸 氢氧化锡 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
亚碳酸盐
二羟基亚甲基卡宾的共轭碱是亚碳酸根 CO2−
2。它的碱金属盐，例如Li
2CO
2、K
2CO
2和Cs
2CO
2已在15 K下观测到。[3][4]由于碳上的孤电子对，质子化亚碳酸盐会产生甲酸和甲酸盐，而不是二羟基亚甲基卡宾。
在较低的金属浓度下，二羟基亚甲基卡宾会形成一价阴离子 CO−
2，而不是CO2−
2。当使用钠反应时，没有探测到亚碳酸盐。[4]在低温实验中获得的碱金属亚碳酸盐会分解成碳酸盐（释放一氧化碳）或草酸盐。[3][4]在氧存在下，亚碳酸盐会迅速氧化成碳酸盐。[5][6]
亚碳酸根离子的存在与一氧化碳可以被氧化钙、氧化镁[5]和二氧化铈吸收有关。[6]碳原子可以通过配位键连接到底物上的氧原子。[5]亚碳酸根会和过量的一氧化碳反应，形成烯酮式阴离子 O=C=CO2−
2。[5]
红外光谱学确认了亚碳酸根是角形分子构型，O−C−O键角在120°和130°之间，具体看阳离子。金属原子与两个氧原子都有相互作用。然而，亚碳酸锂和亚碳酸铯的两种几何排列，其中只有一种在两个氧原子上对称。[3][4]
参考资料
- Schreiner, Peter R.; Reisenauer, Hans Peter "Spectroscopic identification of dihydroxycarbene" Angewandte Chemie International Edition (2008), volume 47, 7071-7074. doi:10.1002/anie.200802105
- M. Jones, Jr., R. A. Moss, in "Reactive Intermediate Chemistry", Edited by R. A. Moss, M. S. Platz, M. Jones, Jr., Wiley-Interscience, Hoboken, 2004.
- Zakya H. Kafafi, Robert H. Hauge, W. Edward Billups, and John L. Margrave (1983) Carbon dioxide activation by lithium metal. 1. Infrared spectra of Li+
CO−
2, Li+
C
2O−
4, and Li2+
2CO2−
2 in inert-gas matrices. Journal of the American Chemical Society, volume 183, pages 3886--3893. doi:10.1021/ja00350a025 - Zakya H. Kafafi, Robert H. Hauge, W. Edward Billups, and John L. Margrave (1984), Carbon dioxide activation by alkali metals. 2. Infrared spectra of M+
CO−
2 and M2+
2CO2−
2 in argon and nitrogen matrices. Inorganic Chemistry, volume 23, pages 177-183. doi:10.1021/ic00170a013. - M. A. Babaeva and A. A. Tsyganenko (1987), （页面存档备份，存于） （页面存档备份，存于） Infrared spectroscopic evidence for the formation of carbonite CO2−
2 ions in CO interaction with basic oxide surfaces （页面存档备份，存于） Reaction Kinetics and Catalysis Letters, volume 34, issue 1, pages 9–14. doi:10.1007/BF02069193 - Binet, Claude; Ahmed Badri; Magali Boutonnet-Kizling; Jean-Claude Lavalley. . Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. 1994, 90 (7): 1023–1028. doi:10.1039/FT9949001023.
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