直链乙炔碳(直链乙炔碳)
直链乙炔碳(Linear Acetylenic Carbon),也称卡拜(Carbyne)、线型碳(Linear carbon),碳的一种同素异形体,具有-(C三C)n-类型的结构。
Linear Acetylenic Carbon
简介
直链乙炔碳
(Linear Acetylenic Carbon),也称卡拜
(Carbyne)、线型碳
(Linear carbon)。基本信息
系统名 Methylidyne | |
别名 | λ-CarbaneCarbon(I) hydride Carbyne Methylyne |
识别 | |
CAS号 | 3315-37-5 |
ChemSpider | 10605713 |
SMILES | [CH] |
结构
直链乙炔碳
碳的一种同素异形体,具有 类型的结构。其中每个碳都是sp杂化,碳碳单键和三键交替。物理性质
这种类型卡拜的杨氏模量是已知天然最硬材料——钻石的40倍,同时也是奈米碳管的两倍,因此将是很好的纳米材料。
化学性质
直链乙炔碳
(Carbyne)是拥有三个自由电子的电中性单价碳活性中间体HC及其衍生物(如EtOC-C)的统称。卡拜可通过很多方法获得。它可以短寿命的活性中间体存在于气相中。反应
卡拜可以与金属离子结合形成金属卡拜配合物(如[WBr(CO)(2,2'-bipy)C-Ar]和[WBr(CO)(PPh)C-NR2])。
合成方法
这类化合物的一种合成方法是让W(CO)与二异丙基氨基锂(LDA)反应产生[(PrN)(OLi)C=W(CO)],然后再让其与草酰溴或Br-PPh和三苯基膦反应。另一种合成方法是用路易斯酸处理甲氧基金属卡宾配合物。
应用
碳对所有已知的生命系统都是必不可少的,没有生命,因为我们知道它不存在(参见替代生物化学)。除食品和木材之外的碳的主要经济用途是碳氢化合物的形式,最明显的是化石燃料甲烷气体和原油(石油)。原油在炼油厂由石化工业蒸馏,生产汽油,煤油和其他产品。纤维素是一种天然的含碳聚合物,由植物以木材,棉花,亚麻和大麻的形式生产。纤维素主要用于维持植物的结构。商业上有价值的动物碳聚合物包括羊毛,羊绒和丝绸。塑料由合成碳聚合物制成,通常在主聚合物链中以规则的间隔包含氧和氮原子。许多这些合成物质的原料来自原油。
碳及其化合物的用途极为多样。它可与铁形成合金,其中最常见的是碳钢。石墨与粘土结合形成用于书写和绘图的铅笔中的“铅”。它还用作润滑剂和颜料,用作玻璃制造中的模塑材料,用于干电池和电镀和电铸的电极,用于电动机的电刷和用作核反应堆中的中子慢化剂。
碳的同素异形体
碳的同素异形体
指的是碳元素的同素异形体,即纯碳元素所能构成的各种不同的分子结构。包括了:• 不定形碳
• 碳纳米泡沫(1997年发现)
• 碳纳米管
• 钻石
• 富勒烯
• 石墨
• 蓝丝黛尔石
• 蜡石(或称作白碳)
•石墨烯
• 聚合钻石纳米棒
碳同素异形体系统横跨完全极端且十分不同的范围。
以钻石及石墨为例:
• 钻石是人类已知最硬的矿石;石墨却是最软的矿石之一。
• 钻石是终极的研磨剂;石墨却是非常好的润滑剂。
• 钻石是一流的绝缘体;石墨却是良导体。
• 钻石通常是透明的;石墨却是不透光的。
• 钻石的结晶是立方晶系;石墨却是六方晶系。
• 钻石的价值昂贵;石墨却是普通。
另以不定形碳及碳纳米管为例:
• 不定形碳是最容易合成的材料之一;碳纳米管却需极端高昂的成本才能制得。
• 不定形碳是完全各向同性扩展的材料;碳纳米管却是只有一个方向前后延伸的各向异性材料。
参见
• 直链乙炔碳(也称作卡拜)
• 相关碳化物:
• 卡班(甲烷,英语:Carbane)
• 卡宾(甲烯,英语:Carbene)
• 卡拜(甲炔,英语:Carbyne)