
【机】 dicovalent carbon; divalent carbon
二价碳(divalent carbon)是指碳原子在特定化合物中呈现+2氧化态或形成两个共价键的化学结构。这一概念在有机化学中具有重要理论意义,主要体现在以下三个层面:
电子结构特征 碳原子通常呈现四价状态(如甲烷CH₄),但在某些特殊结构中可通过sp杂化形成两个共价键。典型实例包括一氧化碳(CO)中的碳原子,其电子排布为:$text{C} equiv text{O}$,其中碳通过三重键与氧结合。
反应中间体形式 卡宾(carbene,:CH₂)作为含二价碳的活性中间体,在有机合成中广泛存在。这类物种包含两个单键和一个孤对电子,其分子轨道构型可通过以下公式描述: $$ psi = c1phi{sp} + c_2phi_p $$
实际应用领域 含二价碳的化合物在工业催化(如烯烃复分解反应)和材料科学(有机金属框架构建)中具有关键作用。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)在《有机化学术语》中对其稳定性机制作出权威解释。
(参考来源:1. Oxford Chemistry Dictionary;2. IUPAC Technical Reports)
“二价碳”是化学中描述碳原子在特定化合物或中间体中的氧化态或成键状态的一个术语,主要涉及以下两种常见情况:
氧化态为+2的碳
碳的常见氧化态范围从-4(如CH₄)到+4(如CO₂)。当碳的氧化态为+2时,典型例子是一氧化碳(CO)。在此分子中,碳与氧通过三重键连接,其中碳贡献+2氧化态(氧为-2)。这种结构使CO具有强还原性和配位能力,常用于金属催化反应中。
卡宾(Carbene)中的碳
卡宾是一类高活性中间体,其中心碳原子呈二价,仅形成两个共价键,并带有孤对电子或未成对电子。根据电子排布,卡宾分为:
性质与应用
需要指出,“二价碳”更多是理论模型中的描述,实际体系中常需结合具体结构分析其行为。
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