原碳酸

化合物

原碳酸是一種假想的,化學式H4CO4。在一個原碳酸分子中,碳原子與4個羥基以共價鍵相連,因此是一種四。理論上,原碳酸可以離解四個氫離子,生成假想的碳氧陰離子英語oxocarbon anion CO4−
4
原碳酸根),因此也是碳的一種含氧酸

原碳酸
Stereo skeletal formula of orthocarbonic acid
Ball and stick model of orthocarbonic acid
IUPAC名
Methanetetrol[1]
甲四醇
識別
CAS號 463-84-3  checkY
PubChem 9547954
ChemSpider 7826887
SMILES
 
  • OC(O)(O)O
性質
化學式 CH4O4
摩爾質量 80.04 g·mol−1
相關物質
相關化學品 二羥基亞甲基卡賓
矽酸
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

這種化合物至今未被發現,因為它極不穩定,會立刻分解為碳酸[2][3]

H4CO4 → H2CO3 + H2O

原碳酸可能在高壓下穩定,因此可能存在於含有大量水和甲烷冰巨行星天王星海王星內部。[4]

原碳酸鹽

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原碳酸是四元酸,可以解離成四種原碳酸根,分別是H
3
CO
4
、H
2
CO2−
4
、HCO3−
4
和CO4−
4

在高壓下可以合成CO4−
4
的鹽,如Ca
2
CO
4
和Sr
2
CO
4
,其結構已通過X射線繞射確定。[5][6]原碳酸鍶 Sr
2
CO
4
在常壓下穩定,其中的原碳酸根呈四面體形分子構型,C-O鍵長1.41 Å[7]類似的Sr
3
[CO
4
]O也可以在常壓下穩定存在。[8]

原碳酸酯

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原碳酸可以形成酯。例如,它可以形成原碳酸四乙酯,可以用三氯硝基甲烷乙醇鈉在乙醇中製取。[9] 另外,聚原碳酸酯是穩定的,可以用於吸收污水中的有機溶劑,[10]或用於牙科還原材料。[11]

參考

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  1. ^ Methanetetrol - PubChem Public Chemical Database. The PubChem Project. USA: National Center for Biotechnology Information. [2022-12-08]. (原始內容存檔於2012-11-03). 
  2. ^ Bohm, S.; Antipova, D.; Kuthan, J. A Study of Methanetetraol Dehydration to Carbonic Acid. International Journal of Quantum Chemistry. 1997, 62: 315–322. doi:10.1002/(SICI)1097-461X(1997)62:3<315::AID-QUA10>3.3.CO;2-N. 
  3. ^ Carboxylic Acids and Derivatives 互聯網檔案館存檔,存檔日期2017-09-13. IUPAC Recommendations on Organic & Biochemical Nomenclature
  4. ^ G. Saleh; A. R. Oganov. Novel Stable Compounds in the C-H-O Ternary System at High Pressure. Scientific Reports. 2016, 6: 32486. Bibcode:2016NatSR...632486S. PMC 5007508 . PMID 27580525. doi:10.1038/srep32486. 
  5. ^ Sagatova, Dinara; Shatskiy, Anton; Sagatov, Nursultan; Gavryushkin, Pavel N.; Litasov, Konstantin D. Calcium orthocarbonate, Ca2CO4-Pnma: A potential host for subducting carbon in the transition zone and lower mantle. Lithos. 2020,. 370-371: 105637. Bibcode:2020Litho.37005637S. ISSN 0024-4937. S2CID 224909120. doi:10.1016/j.lithos.2020.105637. 
  6. ^ Laniel, Dominique; Binck, Jannes; Winkler, Björn; Vogel, Sebastian; Fedotenko, Timofey; Chariton, Stella; Prakapenka, Vitali; Milman, Victor; Schnick, Wolfgang; Dubrovinsky, Leonid; Dubrovinskaia, Natalia. Synthesis, crystal structure and structure–property relations of strontium orthocarbonate, Sr2CO4. Acta Crystallographica Section B. 2021, 77 (1): 131–137. ISSN 2052-5206. PMC 7941283 . doi:10.1107/S2052520620016650 . 
  7. ^ Spahr, Dominik; Binck, Jannes; Bayarjargal, Lkhamsuren; Luchitskaia, Rita; Morgenroth, Wolfgang; Comboni, Davide; Milman, Victor; Winkler, Björn. Tetrahedrally Coordinated sp3-Hybridized Carbon in Sr2CO4 Orthocarbonate at Ambient Conditions. Inorganic Chemistry. 4 April 2021, 60 (8): 5419–5422. PMID 33813824. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c00159 . 
  8. ^ Spahr, Dominik; König, Jannes; Bayarjargal, Lkhamsuren; Gavryushkin, Pavel N.; Milman, Victor; Liermann, Hanns-Peter; Winkler, Björn. Sr 3 [CO 4 ]O Antiperovskite with Tetrahedrally Coordinated sp 3 -Hybridized Carbon and OSr 6 Octahedra. Inorganic Chemistry. 4 October 2021, 60 (19): 14504–14508. PMID 34520201. S2CID 237514625. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c01900. 
  9. ^ ETHYL ORTHOCARBONATE. Organic Syntheses (Organic Syntheses). 1952, 32: 68. ISSN 0078-6209. doi:10.15227/orgsyn.032.0068. 
  10. ^ Sonmez, H.B.; Wudl, F. Cross-linked poly (orthocarbonate) s as organic solvent sorbents. Macromolecules. 2005, 38 (5): 1623–1626. doi:10.1021/ma048731x'). 
  11. ^ Stansbury, J.W. Synthesis and evaluation of new oxaspiro monomers for double ring-opening polymerization. Journal of Dental Research. 1992, 71 (7): 1408–1412 [2008-06-19]. doi:10.1177/00220345920710070901. (原始內容存檔於2008-07-08).