Un carbanion es un anión en el cual el carbón tiene un par unshared de los electrones y lleva una carga negativa generalmente con tres sustitutos para un total de electrones de ocho valencias. El carbanion existe en una geometría piramidal trigonal . Un carbanion es formalmente la base de la conjugación de un ácido del carbón del .
l → de R3C-H + de B− R3C− + HB
donde B representa la base. Un carbanion es uno de varios intermedios reactivos en la química orgánica .
Teoría
Un carbanion es un Nucleophile . La estabilidad y la reactividad de un carbanion es determinada por varios factores. Éstos incluyenel efecto inductivo . Los átomos electronegativos adyacente a la carga estabilizarán la carga;
Un carbanion es un intermedio reactivo y se encuentra en la química orgánica por ejemplo en la reacción de eliminación E1cB y en la química organometálica en por ejemplo una reacción de Grignard o en química alkílica del litio. Los carbanions estables sin embargo existen. En Olmstead 1984 presentado el del éter de corona del litio salar del carbanion del diphenylmethyl del difenilmetano, del litio butílico y 12 crown-4 en las bajas temperaturas:
El adición N-butyllithium al trifenilmetano en el THF en las bajas temperaturas siguió por resultados 12 crown-4 en una solución roja y los precipitados del complejo de la sal en -20°C. Las longitudes en enlace central del cc son 145 PPM con el anillo fenilo propulsado a un ángulo medio de 31.
Una herramienta para la detección de carbanions en la solución es el protón RMN . Un espectro Cyclopentadiene en DMSO demuestra cuatro protones vinylic en 6.5 protones del PPM y 2 del metileno en 3 PPM mientras que el anión de Cyclopentadienyl tiene una sola absorción en 5.
Ácidos del carbón
Cualquie molécula que contiene el A. - H puede perder un protón que forma el carbanion. Por lo tanto cualquier hidrocarburo que contiene enlaces del C-H se puede considerar un ácido con un valor correspondiente de PKa . El metano no es ciertamente un ácido en su significado clásico con todo su pKa estimado es 56. Comparar esto al ácido acético con el pKa 12. Los mismos factores que determinan la estabilidad del carbanion también determinan la orden en pKa en ácidos del carbón. Estos valores son resueltos para los compuestos cualquier adentro riegan para compararlos a los ácidos ordinarios, en el sulfóxido dimethyl en el cual la mayoría de carbón ácida y sus aniones son solubles o en la fase del gase. Con DMSO los solutos de la ventana de la acidez se limitan a su propio pKa de 35.
Carbanions quirales
Con la geometría molecular para un carbanion descrito como pirámide trigonal la pregunta es independientemente de si los carbanions pueden exhibir el chirality . Después de todos cuando la barrera de la activación para la inversión de esta geometría es demasiado baja cualquier tentativa en la introducción de chirality terminará en la racemización . Sin embargo, la evidencia sólida existe que los carbanions pueden de hecho ser quirales por ejemplo en la investigación realizada con ciertos compuestos del organolitio .La primera evidencia de la existencia de los compuestos quirales del organolitio fue obtenida en 1950. La reacción del iodooctane quiral 2 con sec-butyllithium en el Petróleo-éter en -70°C siguió por la reacción con el hielo seco rendido sobre todo el ácido methylbutyric 2 recemic pero también una cantidad de ácido methyloctanoic óptico 2 activos que habría podido formar solamente de methylheptyllithium además óptico del active 2 con el átomo de carbón ligó al litio el carbanion:
En la calefacción de la reacción a 0°C se pierde la actividad óptica. Más evidencia siguió en los años 60. Una reacción del isómero Cis del bromuro del methylcyclopropyl 2 con sec-butyllithium siguió otra vez por la carboxilación con el hielo seco rendido el ácido de cis-2-methylcyclopropylcarboxylic. La formación del transisómero habría indicado que el carbanion intermedio era inestable.
De manera semejante la reacción de (+) - (S) - l-bromo-l-methyl-2,2-diphenylcyclopropane con n-butyllithium siguió cerca apaga con el metanol dio lugar a producto con la retención de la configuración :
De fecha reciente son los compuestos quirales del methyllithium:
El 1 del fosfato contiene a grupo quiral con un hidrógeno y un sustituto del deuterio . El litio al intermedio 2 substituye al grupo de Stannyl que experimenta un cambio del Fosfato-phosphorane al 3 de Phosphorane que en la reacción con el ácido acético da a del alcohol 4 . De nuevo en la gama de -78°C a 0°C el chirality se preserva en esta secuencia de la reacción.
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