cyclobutadiene是什么意思，cyclobutadiene的意思翻译、用法、同义词、例句

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环丁二烯（Cyclobutadiene）是一种由四个碳原子组成的环状不饱和烃，分子式为C₄H₄。其结构中包含两个交替的碳碳双键（共轭双键），形成正方形平面构型，化学式为： $$ chemfig{*4(--=)} $$ 由于该分子含有4个π电子，属于反芳香性体系（不符合Hückel规则的4n+2电子要求），导致其存在高环张力与热力学不稳定性，在常温下难以独立存在。直到1965年，科学家通过低温基质隔离技术首次成功合成并表征了环丁二烯。

在金属配位化学中，环丁二烯可通过与过渡金属（如铁、镍）形成络合物获得稳定形态。例如，环丁二烯三羰基铁（(C₄H₄)Fe(CO)₃）是最早被研究的金属配合物之一，这种配位作用显著降低了环的张力。

参考来源：

1. 国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）《有机化学术语》
2. 《美国化学会志》1965年合成研究报告（DOI:10.1021/ja00899a076）
3. 剑桥大学《金属有机化学导论》（ISBN 978-0521763288）

网络扩展资料

Cyclobutadiene（环丁二烯） 是一种由四个碳原子组成的环状共轭二烯烃，分子式为 C₄H₄。以下是其核心特点的详细解释：

1. 结构与不稳定性

   • 环丁二烯的四个碳原子形成正方形环结构，包含两个交替的双键（共轭体系）。然而，这种结构导致显著的环张力（键角为90°，远偏离sp²杂化的理想角度120°），同时其π电子数为4，符合反芳香性（antiaromaticity）的4n规则（n=1），进一步加剧了分子的不稳定性。因此，环丁二烯在常温下难以稳定存在，通常以瞬时中间体形式出现。

2. 反芳香性与分子轨道理论

   • 根据HMO（Hückel分子轨道）理论，环丁二烯的分子轨道能级呈现简并态（两个非键轨道），导致电子填充方式能量较高，无法通过离域稳定体系。这种电子结构是反芳香性的典型表现，使其比非芳香性或芳香性化合物更不稳定。

3. 对比其他相关化合物

   • 丁二烯（Butadiene）：链状共轭二烯烃（C₄H₆），结构稳定，广泛用于合成橡胶。
   • 环丁烷（Cyclobutane）：四元环烷烃（C₄H₈），无双键，仅存在环张力，稳定性高于环丁二烯。

4. 衍生物与研究意义

   • 尽管环丁二烯本身不稳定，但其衍生物（如四乙炔基取代物，C₁₂H₄）可通过取代基稳定化被合成和研究。这类研究有助于理解反芳香性体系的化学行为及潜在应用。

如需进一步了解分子轨道理论的具体分析或合成案例，可参考化学教材或专业文献。

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