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 вид | бесцветный 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 оксиды | диоксид углерода. монооксид углерода. моноксид дикарбона |
Родственные соединения | субсульфид 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.
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.
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 ).
Недокись углерода используется при получении малонатов ; и как вспомогательное средство для улучшения сродства меха к окрашиванию.
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 недооксида углерода является предметом экспериментов и расчетов с 1970-х годов. Центральный вопрос заключается в том, является ли молекула линейной или изогнутой (т. Е. ). 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: . Однако вклад дательной связи в C. 3O. 2 и подобных ему разновидностях критиковался другими как химически необоснованный.