Co to jest karbanion?

Carbanion to anion, ujemnie naładowana cząsteczka, która obejmuje atom węgla o ładunku ujemnym.Ładunek atomów węgla jest spowodowany samotną parą elektronów, które są nieudostępnione, w przeciwieństwie do trzech innych par związanych z innymi atomami.Carbaniony są znane jako reaktywne związki pośrednie ze względu na ich niestabilność i tendencję do tworzenia stabilnych związków, a nie pozostających w pierwotnej formie.Są one badane w ramach chemii organicznej.

Negatywny ładunek karbanionu powoduje, że reaguje z innymi związkami jako nukleofil, co oznacza, że łatwo przekazuje swoje elektrony.Wiąże się z innym atomem, przekazując oba elektrony i mdash;W tym przypadku samotna para.Działanie to definiuje karbanion jako podstawę Lewisa, w przeciwieństwie do kwasu Lewisa, który zaakceptowałby samotną parę elektronów w wiązaniu chemicznym.

Strukturalnie karbaniony mają czworościenną geometrię cząsteczkową, jeśli liczba para samotnej.Oznacza to, że węgiel, atom centralny, jest symetrycznie otoczony orbitalami elektronowymi w kształcie czworościanu.Jeśli tylko trzy wiązania są uwzględnione w geometrii, cząsteczka jest trygonalna piramida, z atomem węgla na wierzchołku piramidy, trzy wiązane atomy tworzące podstawę, a samotna para unosi się na górze.

które są związane z atomem węgla, struktura Carbanion może odwrócić, odwracając cząsteczkę.Zwykle bariera energetyczna, którą należy przekroczyć, aby inwersja Carbanion ma miejsce, jest dość niska, a reakcja łatwo się utrzymuje.Różne czynniki mogą podnieść tę barierę energetyczną.Na przykład struktura pierścienia cyklopropylu utrudnia inwersję, a karbaniony w takich strukturach zachowują się bardziej stabilnie niż w bardziej otwartym systemie.

Electronegativity odgrywa również rolę w stabilizowaniu karbanionów.Atom lub grupa elektroungatywna ma tendencję do przyciągania elektronów.Kiedy karbanion jest otoczony atomami elektroungatywnymi, pociąga je samotna para i staje się stabilizowana.To przenoszenie ładunku jest szerzej znane jako efekt indukcyjny.

Carbaniony są ważne w chemii organicznej i są postrzegane jako pośrednicy w wielu reakcjach.Biorą one udział w tworzeniu odczynników Grignard, które są organicznymi pochodnymi magnezu, które zachowują się jak karbaniony.Reakcja Grignarda jest przykładem chemii organetalicznej, badania związków, w których metal jest związany z węglem.W tych reakcjach właściwości nukleofilowe karbanionów są wykorzystywane do ataku i modyfikacji innych związków w celu tworzenia produktów chemicznych.