如何制化學卡賓

A. 什麼是過渡金屬卡賓配合物什麼是過渡金屬卡拜配合物

卡賓配合物是指分子結構中含有碳-金屬雙鍵的一類配合物,其通式可表示為M=CR1R2. 該類化合物由於其獨特的結構和極高的反應活性,被廣泛用於合成化學.
有兩種類型卡賓配合物: 費歇爾卡賓和施羅克卡賓.
費歇爾卡賓以德國慕尼黑理工大學著名化學家奧托.費歇爾命名. 此人是現代有機金屬化學先驅, 於1973年與英國化學家威爾金森同獲諾貝爾化學獎. 費歇爾卡賓的通式可表示為M=CXR, 其特點是, 金屬-d軌道與X配體軌道均被電子占據, 碳原子上顯正電性, 因此亦可看作為與金屬取代基相連的碳正離子. 費歇爾卡賓配合物中的金屬具有低氧化數, 且通常為第六到第八族的所謂後過渡金屬.
施羅克卡賓以美國麻省理工學院化學家理查德.施羅克命名, 他與另一位美國化學家格拉布斯一起獲得2005年諾貝爾化學獎. 施羅克卡賓的通式可表示為M=CER, 與費歇爾卡賓不同, 施羅克卡賓中的金屬-d軌道及E配體軌道上沒有電子, 碳原子顯負電性, 可看作是與金屬取代基相連的碳負離子. 施羅克卡賓配合物中的金屬具有高氧化數, 且通常為第四與第五族的所謂前過渡金屬.

B. 卡賓是指什麼在化學中有什麼應用

卡賓 (carbene)，又稱碳烯，一般以R2C：表示，指碳原子上只有兩個價鍵連有基團，還剩兩個未成鍵電子的高活性中間體。卡賓的壽命遠低於1秒，只能在低溫下(77K以下)捕集，在晶格中加以分離和觀察。它的存在已被大量實驗所證明。

C. 金屬卡賓的應用

諾貝爾獎一個世紀以來，至今已有5次有機化學合成方法論上的研究成果獲得了諾貝爾化學獎。而此次烯烴換位反應和適宜的催化劑的發現，可以說是有機合成領域上的再一次突破。
1912
格林尼亞試劑的發明 有機化合物的催化加氫
1950
發現了雙烯合成反應，即Diels—Alder反應
1979
在有機合成中發展了有機硼、有機磷試劑和反應
2001
手性催化開創葯物和材料合成
2005
烯烴復分解反應——換位合成法

D. 卡賓是指什麼在化學中有什麼應用

卡賓是一類包含只有六個價電子的兩價碳原子化合物的總稱.
最簡單的卡賓是CH2:,又稱亞甲基.

E. 一般卡賓怎麼制備比如我想制備CH3CH:。

F. 「急求」急------：綠色有機合成重要應用實例

盡管超聲波早已廣泛應用於醫學、工業焊接、材料凈化、家庭,甚至化學的各個領域, 如物理化學、聚合物化學、分析化學及晶體化學等, 聲化學這一名詞也早已出現, 但用於有機合成的研究卻並不多。 直到近些年來, 隨著實驗室用超聲波清洗器的逐漸普及, 這方面的研究才開始活躍起來,並且引起越來越多合成化學家的興趣。從這些年來的蓬勃發展趨勢來看, 聲化學在化學中的地位將會象熱化學、光化學和高壓化學等一樣佔有越來越重要的地位, 甚至有人認為, 聲化學將比它們佔有更重要的地位, 因為它幾乎可以覆蓋化學的整個領域, 從聚合物化學到化學物理。它方法簡單, 使用的儀器也簡單, 而且容易控制，我們應給予充分的重視。
本文著重就傳統方法與超聲波方法的比較對其在有機合成中的應用作一綜述。

一、超聲波的作用原理

最早發現超聲波化學效應的可能是Richards和Loomis, 他們研究的是高頻聲波(>280kHz)對不同的溶液、固體和純溶液的影響,隨後也有一些零星的報道。近20年來,這方面的研究已呈蓬勃之勢,但是迄今為止,對超聲波所以能產生化學效應的原因卻仍不十分清楚。一個普遍接受的觀點〔1〕是:空化現象(cavitation)可能是化學效應的關鍵, 即在液體介質中微泡的形成和破裂及伴隨能量的釋放。空化現象所產生的瞬間內爆有強烈的振動波,產生短暫的高能環境(據計算在毫微秒的時間間隔內可達2000-3000℃和幾百個大氣壓)。這些能量可以用來打開化學鍵, 促使反應的進行, 同時也可通過聲的吸收, 介質和容器的共振性質引起的二級效應,如乳化作用、 宏觀的加熱效應等來促進化學反應的進行。突出的例子是有金屬參與的反應。通常有金屬參加的反應有兩種情況:一是金屬作為反應物在反應過程中被消耗掉;二是金屬作為反應催化劑。不論哪種情況,通常都會因為金屬表面污染而影響反應活性,因而在使用前都要預先清洗,如制備格氏試劑時用碘除去鎂表面的氧化膜等。超聲波的作用使得在有金屬參加的反應中不再需預先清洗, 另外也使得金屬表面形成的產物和中間體得以及時「除去」,使得金屬表面保持「潔凈」,這比通常的機械攪拌要有效得多。在其它類型的非均相反應中均有類似的作用，在某些使用相轉移催化劑(PTC)的反應中甚至可以代替PTC。而在均相反應中的情況相對就要復雜得多,這里包括:(1)超聲波引起的微泡爆裂時所產生的機械效應;(2)微泡爆裂時產生的高能環境(高溫、高壓);(3)微泡爆裂時從溶劑或反應試劑產生的活性物質, 如離子和游離基，如果離子和自由基存在競爭, 則有可能產生不同的產物〔2〕; (4) 超聲波對溶劑本身結構的破壞。這些效應單一或共同作用的結果,使得反應體系的反應性能大大增強。

二、超聲波在有機合成中的應用

1.氧化反應
這方面的研究盡管比較多,但真正用於合成目的的應用卻很少。表1列出了幾種氧化反應在超聲波作用下的反應結果。
在高活性鉍氧化劑的制備中〔7〕,用N2O3、 KMnO4、H2O2或SeO2不能直接將1氧化為2,因為2不穩定,C—Bi鍵太弱,而用超聲波法卻可順利地製得2, 這個氧化劑可以方便地將伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,收率都很高。

2.還原反應
有機還原反應中很多都採用金屬或其它固體催化劑，超聲波對這類反應的促進作用是明顯的,尤其對某些大規模工業生產中的還原反應(如黃豆油和葵花油的催化氫化)優點更加明顯。又如6-溴青黴素酯與鋅在超聲波作用下脫溴可得到很高產率的青黴素酯〔8〕。

這比通常所使用的脫溴試劑n-Bu3SnH或Pd-C/H2要清潔、有效得多，而且便宜。
表1 超聲波促進下的氧化反應

反 應 物 產 物 反 應 條 件 收率(%)
KMnO4, 己烷, 攪拌5h
KMnO4, 己烷, 超聲波輻射5h 2〔3〕
92
n-C7H15—CH2OH n-C7H15—CH2ONO2 60%HNO3, 室溫, 攪拌12h 100〔4〕
n-C7H15—COOH 60%HNO3, 室溫, 超聲波輻射20min 100
Ph2CH—Br Ph2C=O 溴代物∶NaOCl(摩爾比)=1∶20, 超聲波輻射2h 93〔5〕
Na2CO3*3/2H2O2, 攪拌7h
Na2CO3*3/2H2O2, 超聲波輻射1h 48〔6〕
88

表2 超聲波促進下的還原反應

反 應 物 產 物 反 應 條 件 收率(%)
� H3B*SMe2, THF, 25℃, 24h
H3B*SMe2, THF, 25℃, 超聲波輻射1h 98〔9〕
98
Al-Hg, THF-H2O, 超聲波輻射 69〔10〕
Zn-NiCl2(9∶1), EtOH-H2O(1∶1), 室溫,超聲波輻射2.5h 97〔11〕
H2, Pd/C, MeOH/AcOH, 超聲波輻射 43〔12〕
Zn/HOAc, 15℃, 超聲波輻射15min 100〔13〕
5α∶5β
=0.8∶1

3.加成反應及有關的反應
超聲波在加成反應及相關的反應中的應用研究十分廣泛，表3列出了部分反應的例子。 在下面的苯乙烯與四乙酸鉛的反應中，反應條件對產物有很大的影響〔14〕, 該反應是離子和

自由基的競爭反應, 3自由基機理產生,5由離子機理產生, 而4則是這兩種機理共同作用的結果。超聲波有利於按自由基機理進行，在50℃下用超聲波輻射1h，3的收率為38.7%，而攪拌15h只能得到33.1%的5。
在烯烴上直接引入F原子的報道很少,這一反應通常要用到一些危險品, 如F2 、 HF 、 HF-吡啶絡合物、乙醯次氟酸鹽等,操作需要特別小心。但在下面的反應中〔15〕，如採用超聲波輻射的方法則可很方便地在雙鍵上引入F原子。

在Simmons-Smith反應中,如沒有活化的鋅,反應是很難進行的,經典的方法是用碘或

鋰作活化試劑,使鋅和二碘甲烷與烯烴反應,由於反應突然放熱,很難控制。1982年Repic首先對該反應進行了成功的改進,他使用超聲波避免了活化過程,不僅避免了突然的放熱,而且提高了產率。例如〔16〕

產率可達91%,而通常的方法則只有51%。這一方法已被成功地應用於大量生產,結果表明,即使用鋅箔,甚至鋅棒,也能得到同樣好的結果。
類似的方法還可用於二磷環丙烷環的建立〔17〕。

在第一步反應中,超聲波可使產物的收率從22%提高到94%,在第二步反應中,卡賓的產生需要正丁基鋰或新制備的特丁醇鉀,而使用超聲波時,只需在己烷中使用過量的KOH和鹵仿,就可得到定量的產物。
超聲波能促進Diels-Alder反應的進行,並且能夠改進其區域選擇性〔18〕。例如

在苯中迴流8h總收率為15％(a∶b=1∶1)，而用超聲波輻射1h收率為76％(a∶b=5∶1)。
Thibaud 等也報道了超聲波可以大大加速環戊二烯與甲基乙烯基酮的Diels-Alder反應〔19〕。
同樣,超聲波對1,3-偶極環加成反應也有類似的作用〔20〕，例如

在傳統的加熱反應條件下反應34h,收率為80%,而用超聲波輻射只需1h收率即可達81％。
在脫鹵-環加成反應中，由於常常有固體金屬的參與，超聲波的使用往往對反應有很大的促進作用,這一方法已被成功地應用於糖化學中,例如〔21〕

在超聲波及Zn-Cu偶的存在下鹵代烴與α、β-不飽和混合物的作用通常得到的是加成

產物,但下面的化合物得到的是環丙烷化產物，而與α、β-不飽和混合物沒有任何作用〔22〕。

表3 超聲波在加成反應中的應用

反 應 物 產 物 反 應 條 件 收率(%)
四丁基溴化銨,50kHz超聲波輻射,2h
四丁基溴化銨,攪拌11.7h 98〔23〕
78
THF,Zn-Ag,迴流
THF,Zn-Ag,室溫，超聲波輻射 33.4〔24〕
88.9
PhCHO+BrCH2COOEt PHCH(OH)CH2COOEt 25-30℃,活化Zn粉、I2,超聲波輻射5min
傳統方法，12h 98〔25〕
61
CHCHCN
+CH3(CH2)13OH CH3(CH2)13O(CH2)2CN 攪拌,2h
超聲波輻射,2h 0〔26〕
91.4
NaCN/PhSO2Cl,甲苯/H2O,超聲波輻射
NaCN/PhSO2Cl,甲苯/H2O,攪拌 94〔27〕
40
4.取代反應
在下面的反應中〔35〕,如果使用常規方法,需要18-冠-6存在,反應3天以上,收率只有35%-70%; 而用超聲波方法,不需使用冠醚,反應2-4h,收率可達80%以上。
一個有趣的反應是苄溴與甲苯和KCN在Al2O3作用下的反應〔36〕，如用機械攪拌得到的是83％的付-克取代產物，而用超聲波輻射則得到76％的氰基取代產物，這里似乎存在著一個「化學開關」。

表4 超聲波促進下的取代反應

反 應 物 產 物 反 應 條 件 收率(%)
PhCH2Br+KCN PhCH2CN H2O/KCN=0.61,甲苯,攪拌24h 55〔26〕
H2O/KCN=0.6,甲苯,超聲波輻射,6h 68
RCOCl + KCN RCOCN 乙腈,50℃,超聲波輻射 70-85〔29〕
四丁基溴化銨,放置6h 29
n-CH3(CH2)3Br KSCN CH3(CH2)3SCN 四丁基溴化銨,攪拌6h 43〔30〕
四丁基溴化銨,超聲波輻射6h 62
Br(CH2)4Br t-BuOK,苯,40℃,攪拌6h
t-BuOK,苯,40℃,超聲波輻射6h
28〔31〕
90
PhCCCl+PhSO2H+CuCO3 PhCSO2Ph 超聲波輻射 73〔32〕
p-NO2C6H4Cl + PhOH p-NO2C6H4OPh Bu4NBr,K2CO3,超聲波輻射 53.7〔33〕
Zn(OAc)2,(n-C8H17)4NBr,25℃,超聲波輻射常規方法 65〔34〕
易消除

5.偶合反應
超聲波在偶合反應中的應用研究也比較普遍，尤其是在Ullmann型偶合中，如在沒有超聲波的情況下,很少或根本就沒有反應發生〔37〕。

超聲波也能大大促進碘對活潑亞甲基化合物在Al2O3-KF催化下的氧化偶合，如：

收率可從65％提高到86％〔38〕。
另外，如氯硅烷的偶合〔39〕

在沒有超聲波的情況下反應是不能發生的。
α-不飽和酮的偶合通常得到的是混合物,但在超聲波的作用下用Zn和三甲基氯硅烷反應,然後與Bu4NF一起水解可得到較高產率的片吶醇〔40〕。

室溫,2h,u.s. 2*Bu4NF OHPhOHPh 50%
6.縮合反應
在Claisen-Schmidt縮合反應中〔41〕,採用超聲波可使催化劑C-200的用量減少,反應時間縮短。

在典型的Atherton-Todd反應中，胺、亞胺及肟都易被磷醯化，而醇不能。但在超聲波作用下，醇也能很順利地磷醯化，且收率很高〔42〕。

表5 超聲波在縮合反應中的應用

反 應 物 產 物 反 應 條 件 收率(%)
傳統方法，7天
超聲波輻射15min 60〔43〕
91
Al2O3,環己烷，80℃，超聲波輻射24h 90〔44〕
EtCOOH + PhX EtCOOPh KOH,聚乙二醇，超聲波輻射2h
機械攪拌2h 80〔45〕
44
N-甲基吡咯啉酮，65℃，105min
N-甲基吡咯啉酮，65℃，超聲波輻射60min 48〔46〕
79
攪拌12h
超聲波輻射0.75h 43〔47〕
75
PhCHO+(NH4)2CO3+NaCN 25℃,4—10天
45℃,超聲波輻射3h 20〔48〕
73.6

7.歧化反應
Cannizzaro反應〔49〕

在沒有超聲波時,同樣條件下反應不能發生。
8.水解反應
(1)酯的水解
超聲波能促進羧酸酯的水解,例如〔50〕

而傳統法迴流1.5h產率只有15%。
在工業上一些很重要的物質,如甘油酯、菜油和羊毛蠟的皂化反應都能被超聲波顯著加速,這些多相反應可在比通常所使用的溫度低得多的溫度下進行,這樣可以避免高溫反應中出現的變色.
(2)酚羥基的脫保護
特丁基二甲硅基是酚羥基的一個最有用的保護基,但它現有的幾種脫保護體系均存在這樣或那樣的缺點,如在超聲波作用下用KF-Al2O3體系可得到很好的效果。例如〔51〕

使用3倍重量的KF－酸性Al2O3,以乙腈作溶劑室溫反應48h，收率為82％，而將Al2O3改為鹼性後同樣條件下用超聲波輻射45min收率即可達到81％。
(3)腈的水解〔52〕
在下列腈的水解中,超聲波的使用不僅可以提高收率,而且可以避免使用相轉移催化劑。

如Ar為萘基時，迴流攪拌6h收率為63％，而將攪拌改為超聲波輻射後收率可提高到98％。
9.其它
(1)難制備的金屬有機化合物的制備
對於難制備的格氏試劑,超聲波能大大縮短其制備所需的時間,增強其活性。超聲波也能用於有機Al、Sn等化合物的制備,例如〔53，54〕

(2)Wittig-Horner 反應

鹼u.s.R1R2CHR3

R=CO2R4,CN,SO2R5

使用常規方法雖也可得到比較高的收率,但反應時間一般很長。使用超聲波時,不僅可以大大縮短反應時間,而且可減少催化劑的用量,另外反應於室溫下進行即可〔55，56〕。
(3)膠粒鉀的制備
許多有價值的有機合成都要使用到鹼金屬,使用中常常選用不同的介質將其分散為如沙粒大小的顆粒,或者將其吸附在Al2O3、SiO2、木炭或石墨上,需要時間長且不安全,Luche等用超聲波技術取得了膠粒鉀,並用於Dieckman縮合〔57〕。具體方法是在氬氣保護下於100℃左右用超聲波輻射置於干甲苯或二甲苯中的鉀,銀藍色迅速出現,幾分鍾後碎鉀片即消失,便可得到精細的懸浮於溶劑中的鉀,當把膠粒鉀在室溫下加到含有辛二酸二乙酯的甲苯溶液中時,幾分鍾內藍色消失,得到83%的2-氧代環戊烷羧酸乙酯。

(4)烯烴構型的轉化〔58〕

R－Br的蒸氣壓對反應有較大影響，較大的蒸氣壓對反應有利。
(5)重排反應
在下面的脫硫反應中,即使是在易揮發的溶劑 ,如乙醇中,以及使用低能量的超聲波清洗器作為超聲源,反應也能充分地進行〔59〕。

在下面的Arndt-Eistert反應中〔60〕，室溫下使用超聲波輻射2min，收率為92％，而傳統方法需2h，收率為88％。

(6)金屬有機絡合物的制備〔61〕

(7)雜原子-金屬鍵的形成如:

這樣製得的鹽的反應活性比用通常方法製得的鹽要高得多〔62〕。
又如在雙有機膦負離子中含有一個有用的結構單元,可用於制備不同的單或雙膦化合物,它可以通過用鋰來斷裂P-Ph鍵的方法得到,這一過程可為超聲波所大大加速〔63〕。

三、結 語

可以看出，超聲波在有機合成中的應用研究已經十分廣泛,對各種類型的反應幾乎都有不同程度的促進作用,但也並非所有的研究都是正結果。如在下面的反應中,用甲苯作溶劑超聲波對其沒有什麼促進作用,如用水作溶劑時有輕微的副作用(收率從19%降低到13%)。同時超聲波也不是對所有的反應都會有作用的。目前超聲波的應用還缺乏應有的理論指導，盡管如此，超聲波的作用還是顯而易見的。限於篇幅，我們不可能將所有這方面的資料都包括在本文中，本文的目的是使合成化學家們對這一新的有機合成手段有所了解。這個方法確有它獨特的優點,而且操作又十分簡便,我們有理由相信,在不久的將來,無論是在理論上還是在應用上,超聲波方法都會得到蓬勃的發展,成為有機合成研究中的一種重要手段,超聲波儀器也將會成為合成化學家們常用的儀器

G. 化學中的卡賓是什麼呀百度百科解釋的貌似不是很清楚 求詳解

碳烯又稱卡賓（carbene），是一類二價碳反應中間體的總稱，通式為R2C，其中最簡單的成員為H2C∶就叫卡賓，其他成員作為卡賓的衍生物來命名。例如Cl2C∶稱為二氯卡賓或二氯碳烯。

H. 為什麼化學方程式可以用最小公倍數法進行配平

1.按最小公約比是因為方便計算，這是先人的規定，後來人沒辦法
你這么說的確沒錯，一般而言，注意是一般，物質的真實個數等於最小公約比，但是也有例外，像NO2在低溫下締合為N2O4，這個雖然比例仍然是1：2，但是實際上並非如此，這種規律僅僅是一般規律而已
2.當然是指個數，C2H4是乙烯，CH2：是卡賓，兩者是完全不相同的東西

你這么說這個問題就有意思了，當然不是所有的化合物按這個方法計算出來都符合，但是出題人是肯定不會出這種例外的東西，因為他明擺著讓你用這種方法算，最後又告訴你「Sorry，這題是特例」，這很明顯是找打行為