有机反应活性中间体youji fanying huoxing zhong-jianti
在复杂的有机反应过程中,先生成一些非常活泼的中间态物质,如游离基、碳正离子、碳负离子、苯炔、碳烯、氮烯等,称为活性中间体。活性中间体的寿命很短,一般无法用常规方法分离得到,要研究它们的结构和性质,需借助光谱仪和其他物理化学手段。
游离基亦称自由基,是不带电的活性中间体,具有未成对的电子。有机反应中常见的游离基为碳游离基,平面结构,碳原子一般为sp2杂化,未成对电子占据与3个sp2轨道所在平面垂直的p轨道。甲基游离基的半衰期为0.006 s,当游离基中存在共轭体系时,稳定性增高。如三苯甲基游离基
是相当稳定的游离基。
碳正离子中的一个碳原子带正电荷,一般为sp2杂化,与其他原子形成3个σ键,还有一个垂直于sp2杂化轨道的P空轨道。碳正离子有强的吸电子能力,很容易结合带负电的基团。当碳正离子中存在共轭体系时,正电荷比较分散,稳定性增高。
碳负离子中的一个碳原子带负电荷,一般为sp3杂化,也有sp2杂化的。碳负离子有强的给电子能力,很容易结合带正电的基团。
由于烷基的给电子性能,饱和脂肪族碳正离子或游离基的稳定性为三级>二级>一级>甲基,而碳负离子的稳定性为甲基>一级>二级>三级。