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甲基環丙烷

生活百科丙烷

甲基環丙烷
卡賓Carbene ， 又稱碳賓、碳烯 。一般以R2C：表示 ， 指碳原子上只有兩個價鍵連有基團 ， 還剩兩個未成鍵電子的高活性中間體 。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 ， 屬于不帶正負電荷的中性活潑中間體 ?？ㄙe是H2C:和它的取代衍生物的通稱 。卡賓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 。是一種含有兩個未成鍵電子的高活性中間體(見活性中間體) 。卡賓的壽命遠低于1秒 ， 只能在低溫下（77K以下）捕集 ， 在晶格中加以分離和觀察 。它的存在已被大量實驗所證明 。

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卡賓的穩定性有如下順序：
H2C:<ROOCCH:<PhCH:<BrCH:<ClCH:<Br2C:<Cl2C:
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【甲基環丙烷】
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卡賓有兩種結構 ， 在光譜學上分別稱為單線態和三線態 。單線態卡賓中 ， 中心碳原子是sp2雜化 ， 兩個sp2雜化軌道與兩個基團成鍵 ， 一個sp2軌道容納一對未成鍵電子 ， 此外還有一個垂直于sp2軌道平面的空p軌道；R-C-R鍵角大約100到110；三線態卡賓有兩個自由電子 ， 為直線形的sp雜化兩個直線型sp軌道與兩個基團成鍵 ， 碳上還有兩個自旋相互平行的電子分占兩個p軌道 ， 鍵角大約136~180 。除了二鹵卡賓和與氮、氧、硫原子相連的卡賓 ， 大多數的卡賓都處于非直線形的三線態基態 。
卡賓是單線態還是三線態由其電子自旋決定 。三線態卡賓為順磁性 ， 壽命足夠長的話可以被電子自旋共振譜（EPR or ESR）檢測到 。單線態卡賓的總自旋為0 ， 三線態的總自旋為1（單位hbar） ， 三線態亞甲基卡賓的鍵角為125-140° ， 相應的單線態卡賓為102° 。一般地講 ， 氣態時三線態卡賓更加穩定 ， 單線態卡賓在溶液中更加穩定 。
對于簡單的烴基卡賓而言 ， 三線態卡賓的能量一般比單線態卡賓低33kJ/mol（洪特最大多重度規則） ， 因此基態時三線態更穩定 ， 激發態時單線態更加穩定 。單線態卡賓形成后 ， 與反應器壁或其他分子碰撞 ， 會逐漸轉化為三線態卡賓 。某些給電子的取代基會向單線態卡賓的空p軌道貢獻電子 ， 從而增加了其穩定性 ， 有可能使單線態的能量低于三線態 ， 成為基態主要形式 。然而 ， 可以增加三線態卡賓穩定性的方法很少 。電腦模擬的實驗顯示電正性的基團（如三氟硅基）對三線態的穩定性有一定程度的貢獻 。

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