二氯卡宾

二氯卡賓(英语:dichloromethylidene,化學式CCl2)是一種有機化學中常見的活性中間體,屬於卡賓的一種。二氯卡宾尚未被单独分离得到,但仍是有机化学中重要的活性中间体。二氯卡宾含有電中性的二价碳,其穩定性高於亞甲基卡賓、二溴卡賓等取代亚甲基卡賓,但不如碳正离子、自由基等活性中间体稳定。

製備
二氯卡賓通常由氯仿和鹼(如氫氧化鈉、氫氧化鉀和叔丁醇鉀)的α-消除反應製備而成。具体機理為,多卤代烷如氯仿中的氫被鹼奪取,形成負離子,負離子再失去氯離子而形成二氯卡賓。

相轉移催化劑可以促進這個反應,如在苄基三乙基溴化銨的作用下,氯仿和鹼在水相-有機相界面反應,然后有機相中的负离子被季铵盐正离子解脱,并在有機相分解成二氯卡賓与氯代四级铵。生成的卡賓可立即在有機相中與有機化合物反應。

二氯卡宾也可以通过三氯乙酸制备。機理為三氯乙酸脫去質子,生成三氯乙酸根負離子,在加熱條件下可以脫羧,再失去氯離子,生成二氯卡賓。

苯基(三氯甲基)汞熱分解可以得到二氯卡賓。
:Ph HgC Cl3 -> C Cl2 + Ph Hg Cl

3,3-二氯双吖丙啶(dichlorodiazirine)在黑暗中稳定,光解生成二氯卡賓和氮氣,可以由苯酚制备:

四氯化碳和鎂可以用超声波的方式脫去氯而製得二氯卡賓 ,此方法的好處是不需要用到強鹼,不會影響到酯等其他官能團。

反應
與烯烴的反應
二氯卡賓可以與烯烴發生環加成反應,生成偕二鹵代環丙烷(或其衍生物)在Skattebøl重排反應之中,偕二鹵代環丙烷在有機鋰試劑的處理下,可以轉變爲丙二烯。
与酚的反应
二氯卡宾可以与酚类和氯仿在强碱水溶液中反应,在其邻位引入一个醛基,例如,苯酚合成水杨醛:

:
与胺的反应
二氯卡賓可以与伯胺和氯仿在强碱水溶液中反應,在催化量的相轉移催化劑的存在下,生成異腈。以叔丁基異腈的合成作例子:
:Me3CNH2 + CHCl3 + 3 NaOH -> Me3CNC + 3 NaCl + 3 H2O
反應機理如下:
:
历史
二氯卡宾在1862年就被作为一种活性中间体由Anton Geuther发现,他将氯仿的结构认为是CCl2.HCl。在1950年,Jack Hine在研究四氯化碳碱性水解的过程中重新研究了二氯卡宾。在1954年报告了由氯仿制备二氯卡宾的过程及其在合成中的应用。

參見

  • 卡賓
  • 活性中间体

注釋
參考資料

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