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二羟基亚甲基卡宾

化合物

二羟基亚甲基卡宾是一种有机化合物，化学式为C(OH)2，是甲酸不稳定的异构体。目前没有证据表明它能存在于溶液中，但已在气相中被检测到。[1]它是亚碳酸根的共轭酸。很多相关的卡宾是已知的，尽管它们只能短暂存在。[2]

二羟基亚甲基卡宾
Structural formula of dihydroxymethylidene
Ball and stick model of dihydroxymethylidene
IUPAC名
Dihydroxymethylidene
别名 碳(II)酸
亚碳酸
氢氧化碳(II)
识别
CAS号 71946-83-3  checkY
PubChem 191992
ChemSpider 11646598
SMILES
 
  • O[C]O
MeSH Dihydroxycarbene
性质
化学式 CH2O2
摩尔质量 46.03 g·mol−1
相关物质
相关化学品 甲酸
氢氧化铅
原碳酸
氢氧化锡
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

亚碳酸盐

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主条目：亚碳酸根

二羟基亚甲基卡宾的共轭碱是亚碳酸根 CO2−
2。它的碱金属盐，例如Li
2CO
2、K
2CO
2和Cs
2CO
2已在15 K下观测到。[3][4]由于碳上的孤电子对，质子化亚碳酸盐会产生甲酸和甲酸盐，而不是二羟基亚甲基卡宾。

在较低的金属浓度下，二羟基亚甲基卡宾会形成一价阴离子 CO−
2，而不是CO2−
2。当使用钠反应时，没有探测到亚碳酸盐。[4]在低温实验中获得的碱金属亚碳酸盐会分解成碳酸盐（释放一氧化碳）或草酸盐。[3][4]在氧存在下，亚碳酸盐会迅速氧化成碳酸盐。[5][6]

亚碳酸根离子的存在与一氧化碳可以被氧化钙、氧化镁[5]和二氧化铈吸收有关。[6]碳原子可以通过配位键连接到底物上的氧原子。[5]亚碳酸根会和过量的一氧化碳反应，形成烯酮式阴离子 O=C=CO2−
2。[5]

红外光谱学确认了亚碳酸根是角形分子构型，O−C−O键角在120°和130°之间，具体看阳离子。金属原子与两个氧原子都有相互作用。然而，亚碳酸锂和亚碳酸铯的两种几何排列，其中只有一种在两个氧原子上对称。[3][4]

参考资料

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  1. ^ Schreiner, Peter R.; Reisenauer, Hans Peter "Spectroscopic identification of dihydroxycarbene" Angewandte Chemie International Edition (2008), volume 47, 7071-7074. doi:10.1002/anie.200802105
  2. ^ M. Jones, Jr., R. A. Moss, in "Reactive Intermediate Chemistry", Edited by R. A. Moss, M. S. Platz, M. Jones, Jr., Wiley-Interscience, Hoboken, 2004.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Zakya H. Kafafi, Robert H. Hauge, W. Edward Billups, and John L. Margrave (1983) Carbon dioxide activation by lithium metal. 1. Infrared spectra of Li+
    CO−
    2    , Li+
    C
    2    O−
    4    , and Li2+
    2    CO2−
    2     in inert-gas matrices    . Journal of the American Chemical Society, volume 183, pages 3886--3893. doi:10.1021/ja00350a025
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Zakya H. Kafafi, Robert H. Hauge, W. Edward Billups, and John L. Margrave (1984), Carbon dioxide activation by alkali metals. 2. Infrared spectra of M+
    CO−
    2     and M2+
    2    CO2−
    2     in argon and nitrogen matrices    . Inorganic Chemistry, volume 23, pages 177-183. doi:10.1021/ic00170a013.
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 M. A. Babaeva and A. A. Tsyganenko (1987), （[//web.archive.org/web/20220212153301/https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02069193?LI=true 页面存档备份，存于互联网档案馆） （页面存档备份，存于互联网档案馆） Infrared spectroscopic evidence for the formation of carbonite CO2−
    2     ions in CO interaction with basic oxide surfaces] （页面存档备份，存于互联网档案馆）     Reaction Kinetics and Catalysis Letters, volume 34, issue 1, pages 9–14. doi:10.1007/BF02069193
  6. ^ 6.0 6.1 Binet, Claude; Ahmed Badri; Magali Boutonnet-Kizling; Jean-Claude Lavalley. FTIR study of carbon monoxide adsorption on ceria: CO2−
    2     carbonite dianion adsorbed species. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. 1994, 90 (7): 1023–1028. doi:10.1039/FT9949001023.     
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