Hvad er en carbanion?

En carbanion er en anion, et negativt ladet molekyle, der inkluderer et carbonatom med en negativ ladning.Carbonatomerne er forårsaget af et ensomt par elektroner, der er ikke -delede, i modsætning til dets tre andre par, der er bundet til andre atomer.Karbanioner er kendt som reaktive mellemprodukter på grund af deres ustabilitet og tendens til at danne stabile forbindelser i stedet for at forblive i original form.De studeres som en del af organisk kemi.

Den negative ladning af carbanion får den til at reagere med andre forbindelser som en nukleofil, hvilket betyder, at den let donerer sine elektroner.Det binder til et andet atom ved at donere både elektroner mdash;I dette tilfælde det enlige par.Denne handling definerer carbanionen som en Lewis -base i modsætning til en Lewis -syre, der ville acceptere et ensomt par elektroner i en kemisk binding.

Strukturelt har carbanioner en tetrahedral molekylær geometri, hvis det enlige par tælles.Dette betyder, at kulstof, det centrale atom, er symmetrisk omgivet af elektroniske orbitaler i form af en tetrahedron.Hvis kun de tre obligationer er inkluderet i geometrien, er molekylet trigonalt pyramidalt, med carbonatomet ved pyramiden, de tre bundne atomer, der danner basen, og det enlige par flyder på toppen.

der er bundet til carbonatomet, kan carbanionstrukturen vende sig og vende molekylet.Normalt er den energibarriere, der skal overskrides for at inversion af carbanion, der finder sted, ret lav, og reaktionen fortsætter let.Forskellige faktorer kan hæve denne energibarriere.For eksempel gør ringstrukturen af cyclopropyl inversion vanskelig, og carbanions i sådanne strukturer opfører sig mere stabilt, end de ville i et mere åbent system. Elektronegativitet spiller også en rolle i stabilisering af carbanioner.Et atom eller gruppe, der er elektronegativt, har en tendens til at tiltrække elektroner.Når en carbanion er omgivet af elektronegative atomer, tiltrækkes dets ensomme par af dem, og det bliver stabiliseret.Denne transmission af ladning er mere bredt kendt som den induktive virkning. Carbanions er vigtige i organisk kemi og ses som mellemprodukter i mange reaktioner.De er involveret i dannelsen af Grignard -reagenser, som er organiske derivater af magnesium, der opfører sig som carbanions.Grignard -reaktionen er et eksempel på organometallisk kemi, undersøgelsen af forbindelser, hvor et metal er bundet til et kulstof.I disse reaktioner bruges de nukleofile egenskaber ved carbanioner til at angribe og ændre andre forbindelser for at skabe kemiske produkter.