二氯卡宾(英语:dichloromethylidene,化学式)是一种有机化学中常见的活性中间体,属于卡宾的一种[1]。二氯卡宾尚未被单独分离得到,但仍是有机化学中重要的活性中间体。二氯卡宾含有电中性的二价碳,其稳定性高于亚甲基卡宾二溴卡宾等取代亚甲基卡宾,但不如碳正离子自由基等活性中间体稳定[2]

Quick Facts 二氯卡宾, 识别 ...
二氯卡宾
Wireframe model of dichlorocarbene
Ball and stick model of dichlorocarbene
IUPAC名
Dichloromethylidene
别名 二氯化碳
氯化碳(II)
二氯甲烯
识别
CAS号 1605-72-7  checkY
PubChem 6432145
ChemSpider 4937404
SMILES
 
  • [C](Cl)Cl
InChI
 
  • 1/CCl2/c2-1-3
InChIKey PFBUKDPBVNJDEW-UHFFFAOYAT
Beilstein 1616279
Gmelin 200357
ChEBI 51370
MeSH Dichlorocarbene
性质
化学式 CCl2
摩尔质量 82.92 g·mol−1
危险性
主要危害 反应性极高
相关物质
相关化学品 二聚体C2Cl4
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。
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制备

二氯卡宾通常由氯仿(如氢氧化钠氢氧化钾叔丁醇钾)的α-消除反应制备而成。具体机理为,多卤代烷如氯仿中的氢被碱夺取,形成负离子,负离子再失去氯离子而形成二氯卡宾[3][4][5]

相转移催化剂可以促进这个反应,如在苄基三乙基溴化铵的作用下,氯仿和碱在水相-有机相界面反应,然后有机相中的负离子被季铵盐正离子解脱,并在有机相分解成二氯卡宾与氯代四级铵。[6]生成的卡宾可立即在有机相中与有机化合物反应。

二氯卡宾也可以通过三氯乙酸制备[7]。机理为三氯乙酸脱去质子,生成三氯乙酸根负离子,在加热条件下可以脱羧,再失去氯离子,生成二氯卡宾。

苯基(三氯甲基)汞热分解可以得到二氯卡宾[8]

3,3-二氯双吖丙啶(dichlorodiazirine)在黑暗中稳定,光解生成二氯卡宾和氮气[9],可以由苯酚制备:

More information 由3,3-二氯双吖丙啶制备二氯卡宾[注 1] ...
Dichlorocarbene from dichlorodiazirine
Dichlorocarbene from dichlorodiazirine
由3,3-二氯双吖丙啶制备二氯卡宾[注 1]
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四氯化碳可以用超声波的方式脱去氯而制得二氯卡宾[10] ,此方法的好处是不需要用到强碱,不会影响到等其他官能团

反应

与烯烃的反应

二氯卡宾可以与烯烃发生环加成反应,生成偕二卤代环丙烷(或其衍生物)[2],反应是顺式加成:

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偕二卤代环丙烷(或其衍生物)可以被还原为相应的环丙烷(或其衍生物),也可以水解成环丙酮(或其衍生物),[11][12]Skattebøl重排反应之中,偕二卤代环丙烷在有机锂试剂的处理下,可以转变为丙二烯[13]

与酚的反应

二氯卡宾可以与类和氯仿在强碱水溶液中反应,在其邻位引入一个醛基,例如,苯酚合成水杨醛[14]

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The Reimer-Tiemann reaction

与胺的反应

二氯卡宾可以与伯胺和氯仿在强碱水溶液中反应,在催化量的相转移催化剂的存在下,生成异腈。以叔丁基异腈的合成作例子[15]

反应机理如下:

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历史

二氯卡宾在1862年就被作为一种活性中间体由Anton Geuther发现,他将氯仿的结构认为是CCl2.HCl[16]。在1950年,Jack Hine在研究四氯化碳碱性水解的过程中重新研究了二氯卡宾[17]威廉·冯·艾格斯多林英语William von Eggers Doering在1954年报告了由氯仿制备二氯卡宾的过程及其在合成中的应用。[18]

参见

注释

参考资料

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