Τι είναι ένα καρβανόον;

Ένα carbanion είναι ένα ανιόν, ένα αρνητικά φορτισμένο μόριο, το οποίο περιλαμβάνει ένα άτομο άνθρακα με αρνητικό φορτίο.Το φορτίο του ατόμου άνθρακα προκαλείται από ένα μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων που είναι άγνωστο, σε αντίθεση με τα τρία άλλα ζεύγη που συνδέονται με άλλα άτομα.Οι καρβανίες είναι γνωστές ως αντιδραστικά ενδιάμεσα λόγω της αστάθειας και της τάσης τους να σχηματίζουν σταθερές ενώσεις αντί να παραμένουν στην αρχική μορφή.Μελετώνονται ως μέρος της οργανικής χημείας.

Το αρνητικό φορτίο του καρβανίου αναγκάζει να αντιδράσει με άλλες ενώσεις ως πυρηνόφιλο, που σημαίνει ότι δίνει εύκολα τα ηλεκτρόνια του.Συνδέεται με άλλο άτομο με δωρεά και ηλεκτρόνια και mdash.Σε αυτή την περίπτωση, το μοναδικό ζευγάρι.Αυτή η δράση ορίζει το carbanion ως βάση Lewis, σε αντίθεση με ένα οξύ Lewis, το οποίο θα δεχόταν ένα μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε χημικό δεσμό.Αυτό σημαίνει ότι ο άνθρακας, το κεντρικό άτομο, περιβάλλεται συμμετρικά από τα τροχιακά ηλεκτρονίων με τη μορφή τετραεδρικού.Εάν μόνο οι τρεις δεσμοί περιλαμβάνονται στη γεωμετρία, το μόριο είναι τριγωνικό πυραμιδικό, με το άτομο άνθρακα στην κορυφή της πυραμίδας, τα τρία συνδεδεμένα άτομα που σχηματίζουν τη βάση και το μοναδικό ζευγάρι που επιπλέει στην κορυφή.που συνδέονται με το άτομο άνθρακα, η δομή του καρβανίου μπορεί να αναστρέψει, να στρέψει το μόριο.Συνήθως το ενεργειακό φράγμα που πρέπει να ξεπεραστεί για την αντιστροφή του καρβανίου είναι αρκετά χαμηλή και η αντίδραση προχωρά εύκολα.Διάφοροι παράγοντες μπορούν να αυξήσουν αυτό το ενεργειακό φράγμα.Για παράδειγμα, η δομή δακτυλίου του κυκλοπροπυλίου καθιστά δύσκολη την αναστροφή και τα καρβανίδια σε τέτοιες δομές συμπεριφέρονται πιο σταθερά από ό, τι σε ένα πιο ανοιχτό σύστημα.

Η ηλεκτροαρνητικότητα διαδραματίζει επίσης ρόλο στη σταθεροποίηση των καρβανών.Ένα άτομο ή μια ομάδα που είναι ηλεκτροαρνητική τείνει να προσελκύει ηλεκτρόνια.Όταν ένα carbanion περιβάλλεται από ηλεκτροαρνητικά άτομα, το μοναδικό ζευγάρι του προσελκύεται από αυτά και σταθεροποιείται.Αυτή η μετάδοση του φορτίου είναι ευρύτερα γνωστή ως επαγωγική επίδραση.

Carbanions είναι σημαντικές στη οργανική χημεία και θεωρούνται ενδιάμεσα σε πολλές αντιδράσεις.Συμμετέχουν στο σχηματισμό αντιδραστηρίων Grignard, τα οποία είναι οργανικά παράγωγα μαγνησίου που συμπεριφέρονται ως καρβανοί.Η αντίδραση Grignard είναι ένα παράδειγμα οργανομεταλλικής χημείας, η μελέτη των ενώσεων στις οποίες ένα μέταλλο συνδέεται με άνθρακα.Σε αυτές τις αντιδράσεις, οι πυρηνόφιλες ιδιότητες των καρβανών χρησιμοποιούνται για την επίθεση και την τροποποίηση άλλων ενώσεων για τη δημιουργία χημικών προϊόντων.