Недооксид углерода

редактировать
Недооксид углерода
Палка модель недооксида углерода
Модель заполнения недоокиси углерода
Имена
Название IUPAC Пропа-1,2-диен-1, 3-dione
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
MeSH Углерод + субоксид
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox (EPA )
InChI
SMILES
Свойства
Химическая формула C3O2
Молярная масса 68,031 г · моль
Внешний видбесцветный газ
Запах сильный, резкий запах
Плотность 3,0 кг / м, газ

1,114 г / см, жидкость

Точка плавления -111,3 ° C (-168,3 ° F; 161,8 K)
Точка кипения 6,8 ° C (44,2 ° F; 279,9 K)
Растворимость в воде реагирует
Растворимость растворим в 1,4-диоксане, эфир, ксилол, CS2, тетрагидрофуран
Показатель преломления (nD)1,4538 (6 ° C)
Дипольный момент 0 D
Структура
Кристаллическая структура ромбическая
Молекулярная форма квазилинейная (фазозависимая)
Термохимия
Теплоемкость (C)66,99 Дж / моль K
Стандартная молярная. энтропия ( S 298)276,1 Дж / моль K
Стандартная энтальпия. образования (ΔfH298)-93,6 кДж / моль
Родственные соединения
Родственные оксидыдиоксид углерода. монооксид углерода. моноксид дикарбона
Родственные соединениясубсульфид углерода. субнитрид углерода
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (что такое ?)
Ссылки в ink

Недооксид углерода или диоксид трикарбоната, представляет собой оксид из углерода с химической формулой C. 3O. 2 или O = C = C = C = O. Его четыре кумулятивных двойных связи делают его кумуленом. Он является одним из стабильных членов ряда линейных оксоуглеродов O = C n = O, который также включает диоксид углерода (CO 2) и диоксид пентакарбоната (C. 5O. 2). Хотя при тщательной очистке он может существовать при комнатной температуре в темноте, не разлагаясь, при определенных условиях он полимеризуется.

Вещество было открыто в 1873 году Бенджамином Броди, подвергнув угарный газ электрическому току. Он утверждал, что продукт является частью серии «оксикарбонов» с формулами C x + 1 Ox, а именно C 2 O, C. 30. 2, C 4O3, C. 50. 4,..., и установить последние два; однако известен только C. 30. 2. В 1891 г. Марселлен Бертело заметил, что нагревание чистого монооксида углерода при температуре около 550 ° C приводит к образованию небольшого количества диоксида углерода, но без следов углерода, и предположил, что вместо этого был создан богатый углеродом оксид, который он назвал «суб. -окись". Он предположил, что это был тот же продукт, полученный с помощью электрического разряда, и предложил формулу C. 2O. Отто Дильс позже заявил, что более органические названия дикарбонилметан и диоксаллен также верны.

Обычно его называют маслянистой жидкостью или газом при комнатной температуре с очень неприятным запахом.

Содержание
  • 1 Синтез
  • 2 Полимеризация
  • 3 Использование
  • 4 Биологическая роль
  • 5 Структура и связывание
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Синтез

Он синтезируется путем нагревания сухой смеси пятиокиси фосфора (P. 4O. 10) и малоновая кислота или ее сложные эфиры. Следовательно, его также можно рассматривать как ангидрид малонового ангидрида, то есть «второй ангидрид» малоновой кислоты.

Некоторые другие способы синтеза и реакций недооксида углерода можно найти в обзор Рейерсона 1930 года.

Полимеризация

Недокись углерода самопроизвольно полимеризуется с образованием красного, желтого или черного твердого вещества. Постулируется, что структура представляет собой поли (α-пирон), подобную структуре в 2-пироне (α-пирон). Количество мономеров в полимерах варьируется (см. Оксоуглерод # Полимерные оксиды углерода ). В 1969 году была выдвинута гипотеза, что цвет марсианской поверхности был вызван этим соединением; это было опровергнуто с помощью зондов Viking Mars (красный цвет вместо этого связан с оксидом железа ).

Используется

Недокись углерода используется при получении малонатов ; и как вспомогательное средство для улучшения сродства меха к окрашиванию.

Биологическая роль
Это 6- или 8-кольцевые макроциклические полимеры недооксида углерода, которые были обнаружены в живых организмах. Они действуют как эндогенный дигоксин-подобный Na + / K + -АТФ-азы и Са-зависимые ингибиторы АТФ-азы, эндогенные натрийуретики, антиоксиданты и гипотензивные средства

Субоксид углерода, C 3O2, может производиться в небольших количествах в любом биохимическом процессе, производит монооксид углерода, CO, например, при окислении гема гемоксигеназой-1. Он также может быть образован из малоновой кислоты. Было показано, что недоокись углерода в организме может быстро полимеризоваться в макроциклические поликарбонатные структуры с общей формулой (C. 3O. 2)n(в основном (C. 3O. 2). 6 и (C. 3O. 2). 8)), и что эти макроциклические соединения являются сильными ингибиторами биторы Na / K-АТФ-азы и Са-зависимой АТФ-азы и обладают физиологическими свойствами, подобными дигоксину, а также натрийуретическим и антигипертензивным действием. Эти макроциклические полимерные соединения на основе субоксида углерода считаются эндогенными дигоксин-подобными регуляторами Na / K-АТФ-аз и Са-зависимых АТФ-аз, а также эндогенными натрийуретиками и гипотензивными средствами. Помимо этого, некоторые авторы также считают, что эти макроциклические соединения субоксида углерода, возможно, могут уменьшать образование свободных радикалов и окислительный стресс и играть роль в эндогенных противораковых защитных механизмах, например, в сетчатке.

Структура и связь

Структура недооксида углерода является предметом экспериментов и расчетов с 1970-х годов. Центральный вопрос заключается в том, является ли молекула линейной или изогнутой (т. Е. θ = C 2 ∠ C 1 C 2 C 3 =? 180 ∘ {\ displaystyle {\ ce {\ theta _ {C2} = \ angle C1C2C3 \ {\ overset {?} {=}} \ 180 \! ^ {\ circ}}}}{\ displaystyle {\ ce {\ theta _ {C2} = \ angle C1C2C3 \ {\ overset {?} {=}} \ 180 \! ^ {\ circ}}}} ). Общие исследования сходятся во мнении, что молекула очень нежесткая, с очень мелким барьером для изгиба. Согласно одному исследованию, геометрия молекулы описывается двухъямным потенциалом с минимумом при θ C2~ 160 °, барьером инверсии 20 см (0,057 ккал / моль) и полным изменением энергии 80 см ( 0,23 ккал / моль) для 140 ° ≤ θ C2≤ 180 °. Небольшой энергетический барьер для изгиба примерно того же порядка величины, что и колебательная энергия нулевой точки. Следовательно, молекулу лучше всего описать как квазилинейную. Хотя инфракрасные исследования и исследования дифракции электронов показали, что C. 3O. 2 имеет изогнутую структуру в газовой фазе, с помощью рентгеновской кристаллографии было обнаружено, что соединение обладает по меньшей мере средней линейной геометрией в твердой фазе, хотя большие тепловые эллипсоиды атомов кислорода и C 2 были интерпретированы как соответствующие быстрому изгибу (минимум θ C2~ 170 °) даже в твердом состоянии.

A Гетерокумуленовая резонансная форма недооксида углерода, основанная на минимизации формальных зарядов, не может легко объяснить нежесткость молекулы и отклонение от линейности. Чтобы объяснить квазилинейную структуру субоксида углерода, Френкинг предложил рассматривать субоксид углерода как «координационный комплекс» углерода (0), несущий два карбонильных лиганда и две неподеленные пары: OC: ⟶ C ⋅ ⋅ ⋅ ⟵ : CO {\ textstyle {\ ce {OC: ->{\ overset {..} {{\ underset {..} {C}}}} <-:CO}}}{\textstyle {\ce {OC:->{\ overset {..} {{\ underset {..} {C}}}} <-:CO}}}. Однако вклад дательной связи в C. 3O. 2 и подобных ему разновидностях критиковался другими как химически необоснованный.

Субоксид углерода dative.png
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-14 07:14:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте