二乙炔基苯二陰離子

有機化學中,二乙炔基苯二陰離子是一種陰離子,其結構為與兩個乙炔基連結的環。它的化學式為C
6
H
4
C2−
4
,有三種結構異構

  • 鄰二乙炔基苯二陰離子
  • 偏二乙炔基苯二陰離子
  • 對二乙炔基苯二陰離子
二乙炔基苯二陰離子
識別
CAS號
SMILES
 
  • [C-]#Cc0ccccc0C#[C-](鄰)
    [C-]#Cc0cccc(c0)C#[C-](偏)
    [C-]#Cc1ccc(cc1)C#[C-](對)
性質
化學式 C10H4
摩爾質量 124.14 g·mol−1
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

這三種陰離子的氣態有理論價值。他們都由苯二丙炔酸通過質譜法脫羧反應製成。[1][2]它們是已知最強的三種超強鹽基,其中鄰異構體嘴強,其質子親和能為1,843.987 kJ/mol(440.723 kcal/mol)。[1]偏異構體次之,對異構體又次之。

觀察結果

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這些二陰離子在線型四極離子阱質譜儀中生產。對二羧酸前體作電噴霧電離英語Electrospray ionization(ESI)會使其失去兩個電子,生成二羧酸根二陰離子[C
6
H
4
(C
3
O
2
)
2
]2−,在質譜儀中的荷質比m/z)為106。對這個二陰離子進行碰撞誘導解離英語collision-induced dissociation(CID)後,它會失去兩個二氧化碳分子,生成二乙炔基二陰離子[C
6
H
4
(C
2
)
2
]2−m/z = 62)。鄰異構體的反應如下所示,而其他異構體按照原本二羧酸的異構體遵循類似的過程:

 
o-二丙炔酸前體製備o-二乙炔基苯二陰離子

反應

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Berwyck等實驗人員在光譜儀中將少量各種試劑加入氫氣載體後,研究氣態陰離子的反應。例如,它與氧化氘(重水)反應後生成單氘一陰離子C6H4(C2D)(C
2
),其m/z = 126。它與苯反應後形成苯基陰離子(m/z = 77),表示二陰離子的鹼性極高。雖然熱力學條件有利,但它不能與氣和氘化甲烷反應。實驗人員認為這是因為這些基質分離出質子的活化能太高。[1]

鹼性

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三種結構異構都是超強鹽基。計算顯示鄰二乙炔基苯二陰離子是其中最強的鹽基,質子親和能為1,843.987 kJ/mol(440.723 kcal/mol)。[1]偏異構體次之,對異構體又次之。三種異構體的乙炔基末端都能從幾乎所有化合物接收電子。它們的鹼性比氦合氫離子的酸性強。

參見

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參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Poad, Berwyck L. J.; Reed, Nicholas D.; Hansen, Christopher S.; Trevitt, Adam J.; Blanksby, Stephen J.; Mackay, Emily G.; Sherburn, Michael S.; Chan, Bun; Radom, Leo. Preparation of an ion with the highest calculated proton affinity: ortho-diethynylbenzene dianion. Chemical Science. 12 January 2018, 7 (9): 6245–6250. PMC 6024202 . PMID 30034765. doi:10.1039/C6SC01726F. 
  2. ^ Bergius, Will. Basically record breaking. Chemistry World. 19 July 2016.