二羥基亞甲基卡賓
化合物
二羥基亞甲基卡賓是一種有機化合物，化學式為C(OH)2，是甲酸不穩定的異構體。目前沒有證據表明它能存在於溶液中，但已在氣相中被檢測到。[1]它是亞碳酸根的共軛酸。很多相關的卡賓是已知的，儘管它們只能短暫存在。[2]
| 二羥基亞甲基卡賓 | |||
|---|---|---|---|
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| IUPAC名 Dihydroxymethylidene | |||
| 別名 | 碳(II)酸 亞碳酸 氫氧化碳(II) | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | 71946-83-3 
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| PubChem | 191992 | ||
| ChemSpider | 11646598 | ||
| SMILES |
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| MeSH | Dihydroxycarbene | ||
| 性質 | |||
| 化學式 | CH2O2 | ||
| 摩爾質量 | 46.03 g·mol−1 | ||
| 相關物質 | |||
| 相關化學品 | 甲酸 氫氧化鉛 原碳酸 氫氧化錫 | ||
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
亞碳酸鹽
二羥基亞甲基卡賓的共軛鹼是亞碳酸根 CO2−
2。它的鹼金屬鹽，例如Li
2CO
2、K
2CO
2和Cs
2CO
2已在15 K下觀測到。[3][4]由於碳上的孤電子對，質子化亞碳酸鹽會產生甲酸和甲酸鹽，而不是二羥基亞甲基卡賓。
在較低的金屬濃度下，二羥基亞甲基卡賓會形成一價陰離子 CO−
2，而不是CO2−
2。當使用鈉反應時，沒有探測到亞碳酸鹽。[4]在低溫實驗中獲得的鹼金屬亞碳酸鹽會分解成碳酸鹽（釋放一氧化碳）或草酸鹽。[3][4]在氧存在下，亞碳酸鹽會迅速氧化成碳酸鹽。[5][6]
亞碳酸根離子的存在與一氧化碳可以被氧化鈣、氧化鎂[5]和二氧化鈰吸收有關。[6]碳原子可以通過配位鍵連接到底物上的氧原子。[5]亞碳酸根會和過量的一氧化碳反應，形成烯酮式陰離子 O=C=CO2−
2。[5]
紅外光譜學確認了亞碳酸根是角形分子構型，O−C−O鍵角在120°和130°之間，具體看陽離子。金屬原子與兩個氧原子都有相互作用。然而，亞碳酸鋰和亞碳酸銫的兩種幾何排列，其中只有一種在兩個氧原子上對稱。[3][4]
參考資料
- ^ 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.
- ^ 3.0 3.1 3.2 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 - ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 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. - ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 M. A. Babaeva and A. A. Tsyganenko (1987), （[//web.archive.org/web/20220212153301/https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02069193?LI=true 頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） Infrared spectroscopic evidence for the formation of carbonite CO2−
2 ions in CO interaction with basic oxide surfaces] （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） Reaction Kinetics and Catalysis Letters, volume 34, issue 1, pages 9–14. doi:10.1007/BF02069193 - ^ 6.0 6.1 Binet, Claude; Ahmed Badri; Magali Boutonnet-Kizling; Jean-Claude Lavalley. FTIR study of carbon monoxide adsorption on ceria: CO2−
2 carbonite dianion adsorbed species. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. 1994, 90 (7): 1023–1028. doi:10.1039/FT9949001023.