直鏈乙炔碳(Linear Acetylenic Carbon),也稱卡拜(Carbyne)、線型碳(Linear carbon),碳的一種同素異形體,具有-(C三C)n-類型的結(jié)構(gòu)。

外文名

Linear Acetylenic Carbon

簡介

直鏈乙炔碳

(Linear Acetylenic Carbon),也稱

卡拜

(Carbyne)、

線型碳

(Linear carbon)。

基本信息

系統(tǒng)名  Methylidyne
別名λ-CarbaneCarbon(I) hydride   Carbyne   Methylyne

識別

CAS號3315-37-5
ChemSpider10605713
SMILES[CH]
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結(jié)構(gòu)

直鏈乙炔碳

碳的一種同素異形體,具有 類型的結(jié)構(gòu)。其中每個碳都是sp雜化,碳碳單鍵和三鍵交替。

物理性質(zhì)

這種類型卡拜的楊氏模量是已知天然最硬材料——鉆石的40倍,同時也是奈米碳管的兩倍,因此將是很好的納米材料。

化學(xué)性質(zhì)

直鏈乙炔碳

(Carbyne)是擁有三個自由電子的電中性單價碳活性中間體HC及其衍生物(如EtOC-C)的統(tǒng)稱??ò菘赏ㄟ^很多方法獲得。它可以短壽命的活性中間體存在于氣相中。

反應(yīng)

卡拜可以與金屬離子結(jié)合形成金屬卡拜配合物(如[WBr(CO)(2,2'-bipy)C-Ar]和[WBr(CO)(PPh)C-NR2])。

合成方法

這類化合物的一種合成方法是讓W(xué)(CO)與二異丙基氨基鋰(LDA)反應(yīng)產(chǎn)生[(PrN)(OLi)C=W(CO)],然后再讓其與草酰溴或Br-PPh和三苯基膦反應(yīng)。另一種合成方法是用路易斯酸處理甲氧基金屬卡賓配合物。

應(yīng)用

碳對所有已知的生命系統(tǒng)都是必不可少的,沒有生命,因為我們知道它不存在(參見替代生物化學(xué))。除食品和木材之外的碳的主要經(jīng)濟用途是碳氫化合物的形式,最明顯的是化石燃料甲烷氣體和原油(石油)。原油在煉油廠由石化工業(yè)蒸餾,生產(chǎn)汽油,煤油和其他產(chǎn)品。纖維素是一種天然的含碳聚合物,由植物以木材,棉花,亞麻和大麻的形式生產(chǎn)。纖維素主要用于維持植物的結(jié)構(gòu)。商業(yè)上有價值的動物碳聚合物包括羊毛,羊絨和絲綢。塑料由合成碳聚合物制成,通常在主聚合物鏈中以規(guī)則的間隔包含氧和氮原子。許多這些合成物質(zhì)的原料來自原油。

碳及其化合物的用途極為多樣。它可與鐵形成合金,其中最常見的是碳鋼。石墨與粘土結(jié)合形成用于書寫和繪圖的鉛筆中的“鉛”。它還用作潤滑劑和顏料,用作玻璃制造中的模塑材料,用于干電池和電鍍和電鑄的電極,用于電動機的電刷和用作核反應(yīng)堆中的中子慢化劑。

碳的同素異形體

碳的同素異形體

指的是碳元素的同素異形體,即純碳元素所能構(gòu)成的各種不同的分子結(jié)構(gòu)。包括了:

??不定形碳

??碳納米泡沫(1997年發(fā)現(xiàn))

??碳納米管

??鉆石

??富勒烯

??石墨

??藍絲黛爾石

??蠟石(或稱作白碳)

?石墨烯

??聚合鉆石納米棒

碳同素異形體系統(tǒng)橫跨完全極端且十分不同的范圍。

以鉆石及石墨為例:

??鉆石是人類已知最硬的礦石;石墨卻是最軟的礦石之一。

??鉆石是終極的研磨劑;石墨卻是非常好的潤滑劑。

??鉆石是一流的絕緣體;石墨卻是良導(dǎo)體。

??鉆石通常是透明的;石墨卻是不透光的。

??鉆石的結(jié)晶是立方晶系;石墨卻是六方晶系。

??鉆石的價值昂貴;石墨卻是普通。

另以不定形碳及碳納米管為例:

??不定形碳是最容易合成的材料之一;碳納米管卻需極端高昂的成本才能制得。

??不定形碳是完全各向同性擴展的材料;碳納米管卻是只有一個方向前后延伸的各向異性材料。

參見

??直鏈乙炔碳(也稱作卡拜)

??相關(guān)碳化物:

??卡班(甲烷,英語:Carbane)

??卡賓(甲烯,英語:Carbene)

??卡拜(甲炔,英語:Carbyne)