高等有机化学有机反应中的活性中间体级省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第二章有机反应活性中间体(ReactiveintermediatesinOrganicChemistry)

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一、碳正离子（Carbocation）二、碳负离子（Carbanions）三、自由基（Freeradicals）四、碳烯（卡宾，Carbenes)五、氮烯（乃春，Nitrenes)六、苯炔(Benzyne)5/7/202422/179在有机反应中，有机反应有些是属于一步完成，称为协同反应。概述Diels-Alder反应5/7/202433/179更多有机反应则不止一步，反应中最少包含一个活性中间体生成。比如叔卤代烷水解首先生成碳正离子，然后与水反应而得到水解产物。5/7/202444/1795/7/202455/179协同反应能峰图分步反应能峰图5/7/202466/179一、正碳离子(Carbocations)含有正电荷三价碳原子不稳定有机物。分析这种物质对发觉能廉价制造几十种当代必需化工产品是至关主要。欧拉教授发觉了利用超强酸使碳正离子保持稳定方法，能够配制高浓度碳正离子和仔细研究它。他发觉已用于提升炼油效率、生产无铅汽油和研制新药品5/7/202477/179+C

sp2-sσbondCH3+轨道结构sp2-sp3σbond(CH3)3C+轨道结构HHHsp2杂化平面三角构型空p轨道1.正碳离子结构5/7/202488/179（1）正碳离子稳定性：σ-p超共轭效应H轨道交盖在这里空p轨道5/7/202499/179烯丙型正碳离子：p-π共轭电子离域正电荷分散程度大共轭效应5/7/20241010/179共轭体系数目越多，正碳离子越稳定：5/7/20241111/179比如：三苯基碳正离子非常稳定，能以盐形式稳定存在，有些还是有用染料或指示剂：5/7/20241212/179当共轭体系上连有取代基时，

给电子基团使正碳离子稳定性增加；

吸电子基团使其稳定性减弱：5/7/20241313/179

环丙甲基正离子比苄基正离子还稳定：伴随环丙基数目增多，正碳离子稳定性提升。5/7/20241414/179CH2CH2CH2环丙甲基正离子结构：空p轨道与弯曲轨道交盖中心碳原子上空

p轨道与环丙基中弯曲轨道进行侧面交盖，其结果是使正电荷分散。伴随环丙基数目增多，正碳离子稳定性提升。5/7/20241515/179直接与杂原子相连正碳离子结构：氧上未共有电子对所占p

轨道与中心碳原子上空p轨道侧面交盖，未共有电子对离域，正电荷分散。类似地，羰基正离子：5/7/20241616/179乙烯型正碳离子：+C原子进行sp2杂化，p轨道用于形成π键，空着是sp2杂化轨道，使正电荷集中。5/7/20241717/179苯基正离子：结构同乙烯型正碳离子，正电荷集中在sp2杂化轨道上。此二类正碳离子稳定性极差！空杂化轨道与π键垂直，正电荷得不到分散。5/7/20241818/179芳香性影响有芳香性，尤其稳定反芳香性，很不稳定5/7/20241919/179空间效应碳正离子中心碳原子必须sp2杂化，才较稳定。①平面构型有利于电荷离域；②空p轨道两瓣在平面两侧均可溶剂化。假如空间原因使之不能含有平面构型时，则稳定性降低。5/7/20242020/179

Eg.：叔丁基氯很快与EtOH-AgNO3溶液反应生成AgCl↓。但以下反应难以进行：1-氯双环[2,2,1]庚烷5/7/20242121/179

烯丙基型正离子通常是稳定，但以下碳正离子则因非平面结构不能使电荷离域很不稳定：5/7/20242222/179但在形成桥环足够大时，桥头C可取平面构型，如1-金刚烷碳正离子:5/7/20242323/179（2）溶剂效应：1)溶剂诱导极化作用，利于底物解离。2)溶剂使碳正离子稳定：空p轨道易于溶剂化溶剂3)极性溶剂：溶剂化作用强，利于底物解离。5/7/20242424/179（3）碳正离子生成：①直接离子化经过化学键异裂而产生。5/7/20242525/179②对不饱和键加成5/7/20242626/179③由其它正离子转化而生成5/7/20242727/179④在超酸中制备C正离子溶液比100％H2SO4酸性更强酸——超酸(Superacid)常见超酸

（与100％H2SO4酸性比较）HSO3F（氟硫酸）1000倍HSO3F－SbF5（魔酸）1013倍HF－SbF51016倍5/7/20242828/179叔丁醇在以下条件下完全转变成叔丁基正离子：很多正碳离子结构与稳定性研究都是在超酸介质中进行。5/7/20242929/1795/7/20243030/1795/7/20243131/1792.非经典正碳离子5/7/20243232/179因为π、σ键邻基参加而形成非经典碳正离子配位数能够为5个5/7/20243333/179（1）π键参加非经典正碳离子试验表明：反-7-原冰片烯基对甲苯磺酸酯在乙酸中溶剂解速度比对应饱和化合物大1011倍。5/7/20243434/179+2电子3中心体系1234575/7/20243535/179（2）σ键参加非经典碳正碳离子外型原冰片醇对溴苯磺酸酯（Ⅰ）溶剂解速度对应内型化合物大350倍。生成外消旋化合物。5/7/20243636/179对外型而言-OBs离去是从C-6得到了邻基帮助，即C-6在C-2后面进攻，推出-OBs，相当于SN2反应，同时生成非经典C正离子。5/7/20243737/179而内型几何形状不具备后面进攻条件，即-OBs基团妨碍了C-6对C-2后面进攻，反应按SN1历程进行，所以速度小，但内型化合物生成C正离子后能快速转变成一样非经典C正离子，所以产物相同。5/7/20243838/179-OAc进攻C1和C2机会相等，所以生成外消旋化合物。5/7/20243939/179-OBs二者产物相同，都为外型乙酸降冰片酯，100%外消旋。5/7/20244040/179二碳负离子(Carbanions)碳负离子：带有一对孤对电子三价碳原子原子团。即中心碳配位数为3，外层电子为8个，其中一对电子是未共用。5/7/20244141/179共轭酸共轭碱1.碳负离子生成（1）C—H键直接异裂（金属有机化合物生成）。C-H键在碱作用下异裂，生成碳负离子。5/7/20244242/179比如：5/7/20244343/1795/7/20244444/179碱性条件下脱羧（C—C键异裂）5/7/20244545/179（2）负离子对不饱和键加成5/7/20244646/179（3）来自金属有机化合物RMgX、RLi、R2CuLi、RZnX5/7/20244747/1792.碳负离子结构~109°28′sp3杂化棱锥型~90°sp2杂化平面三角型..5/7/20244848/179当碳负离子未共用电子对处于sp3杂化轨道时，与处于p轨道比较，未共用电子对更靠近碳原子核，所以，体系能量较低，比较稳定。5/7/20244949/179未共用电子对与其它三对成键电子之间也存在斥力，当未共用电子对处于sp3

杂化轨道时，与其它三对成键电子所处轨道之间近似109.5度，而处于p轨道时，则与三个杂化轨道之间为90度。所以，处于sp3杂化状态棱锥构型，电子正确排斥作用较小，比较有利。5/7/20245050/179碳负离子采取何种构型，与中心碳原子所连基团相关。（1）简单烷基负离子和环烷基负离子，均采取sp3杂化构型，这种构型使负离子能量较低。原因：5/7/20245151/179①sp3杂化轨道中含部分s成份，电子云相对地靠近原子核；②处于sp3轨道中未共用电子对和三对成键电子间（夹角为109.5º）排斥作用较小。三角锥体构型证据之一是，碳负离子反应非常轻易在桥头碳原子上发生。5/7/20245252/179而该类化合物对应碳正离子反应难以进行（平面构型难形成）。5/7/20245353/179（2）若碳负离子中心碳连结着可与之发生共轭作用不饱和基团，则中心碳构型必须为sp2杂化平面构型。因为这么能经过共轭使负电荷分散。5/7/20245454/179光学活性-70ºC20%光学活性0ºC外消旋化为何？5/7/20245555/179RSR5/7/20245656/179

低温时，构型转化未到达平衡时进攻CO2，构型部分保持。较高温度时，构型转化很快到达平衡，产物外消旋化。5/7/20245757/179三元环中碳负离子选择sp3杂化109º28′选择sp2杂化120º，角张力增加，极难转化5/7/20245858/179立体定向顺式产物5/7/20245959/1793.影响负碳离子稳定性原因碳负离子可视为一个碱，因含有未共用电子对。负离子稳定性与其共轭酸强度直接相关：共轭酸越弱，碱强度越大，碳负离子稳定性就越低。5/7/20246060/179

碳负离子稳定性次序常经过对其对应共轭酸强度次序（即碳氢酸CarbonacidspKa）来确定。pKa值越大，对应碳负离子越不稳定，越难存在。从结构上看，碳负离子稳定性在很大程度上取决于取代基对电荷分散能力。另外，空间效应和溶剂效应也有作用。5/7/20246161/1793.影响负碳离子稳定性原因（1）s-性质效应5/7/20246262/179（2）诱导效应与吸电子基团相连时，使电荷分散，稳定性增大。CH3-HF3C-H(CF3)3C-H

pKa422811比如：.–CH3<-CF3<-C(CF3)3

5/7/20246363/179季铵基连到一个碳负离子上，可使稳定性增加。如叶立德分子中含有碳负离子，中心碳连接着带正电荷杂原子，因为它强吸电子效应使碳负离子稳定性增加。5/7/20246464/179CH3->CH3CH2->(CH3)2CH->(CH3)3C-与斥电子基团相连时，稳定性降低。邻近原子有孤电子对时，碳负离子稳定性降低。不稳定稳定5/7/20246565/179（3）共轭效应与共轭体系相连时使负电荷分散，稳定性增加。

p-π共轭

碳负离子中心碳连接有不饱和基团时，采取sp2杂化，未共用电子对因为p-π共轭，使负电荷分散而稳定。5/7/20246666/179pKa353230-CH2-CH=OCH2=CH-O-

-CH2-C≡NCH2=C=N-5/7/20246767/179二苯甲基负离子和三苯甲基负离子相当稳定，它们盐能够在溶液中长久保留！5/7/20246868/179p-d共轭相对速度，硫叶立德比氮叶立德快2.4×1065/7/20246969/179磷（P）原子有空3d轨道，可与带负电荷C2p轨道重合，形成p-dπ共轭，共振式表示：硫叶立德（三甲基硫正离子，硫也有空3d轨道）磷叶立德5/7/20247070/179不饱和键与碳负离子电子对共轭，则碳负离子必定成为平面构型，以利于p轨道最大重合；不过，若结构上或空间上因受妨碍达不到最大重合，则对应碳负离子稳定性就小。（4）空间效应5/7/20247171/179离域不能离域1,3-环己二酮可与NaOH溶液反应双环[2,2,2]辛-2,6-二酮不能与NaOH水液反应5/7/20247272/179比如烷基酮：CH3COCH3CH3COCH2CH3CH3COCH(CH3)2

去质子相对速度10041.5<0.1

原因：电子效应；空间效应烷基酮中，烷基质子离去反应活性次序：

CH3>RCH2>R2CH5/7/20247373/179（4）溶剂效应（SolventEffect）溶剂对反应速度、化学平衡以及有机反应机理影响称为溶剂效应。溶剂效应主要经过溶剂极性、氢键、酸碱性等产生作用。在全部包括到离子反应里，溶剂对参加离子稳定化作用是非常显著。在没有溶剂情况下，离子反应在气相进行需要很高能量，在气相更普遍是按自由基进行。5/7/20247474/179HCl在气相解离为自由基只需430.95kJ·mol-1能量；而解离为离子所需能量高达1393kJ·mol-1；

若在极性溶剂（如H2O）中，HCl很轻易解离为离子（为何？）比如5/7/20247575/179

溶剂对反应速度影响取决于溶剂对过渡态及反应物作用情况：假如过渡态极性比反应物大，则极性溶剂对过渡态稳定化作用大于对反应物稳定化作用，增加溶剂极性，反应速度加紧；反之，溶剂极性减小，反应速度减慢。5/7/20247676/179

质子性溶剂，能够有效地溶剂化正离子和负离子，所以能促进极性分子形成活性中间体，加速离子型反应。5/7/20247777/179极性非质子溶剂如DMSO，DMF，HMPA等，能够溶剂化正离子，但不能溶剂化负离子。所以，负离子在极性非质子溶剂中将更为活泼。选择不一样溶剂，往往能够直接影响负离子活泼性.5/7/20247878/179甲氧基负离子碱性，在极性非质子性溶剂中比在极性质子溶剂中要强多。在98.5%DMSO和1.5%甲醇中进行，比在纯甲醇中要快108倍。比如5/7/20247979/179又如：CH3I和N3-SN2反应，若将极性质子溶剂换成极性非质子溶剂DMSO，反应速度增加4.5×104倍。5/7/20248080/179介电常数随分子偶极矩和可极化性增大而增大。在化学中，介电常数是溶剂一个主要性质，表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子能力。介电常数大溶剂，隔开离子能力较大，同时含有较大溶剂化能力。溶剂介电常数（Dielectricconstant）5/7/20248181/179

普通地：介电常数用表示。>15，极性溶剂；<15，非极性溶剂。5/7/20248282/179一些特殊溶剂，如冠醚(CrownEther)5/7/20248383/1795/7/20248484/179因为冠醚对正离子络合，负离子可作为相反离子或抗衡离子（CounterIon）溶解于溶液中。比如：18-冠-6能够有效地将K+溶解在非极性溶剂中，同时把-OCH3带入溶液，从而提升了负离子碱性和亲核性。5/7/20248585/179比如：以下负离子碱性和亲核性5/7/20248686/179形成芳香体系4n+2，芳香性5/7/20248787/179杂化作用

C—H键中Cｓ成份越多，H越易以质子形式解离。5/7/20248888/179（5）离子液体(IonicLiquid)离子化合物在常温时因为有较强离子键存在而都以固态形式存在，它们熔点都很高。离子液体是近年来研究成功在常温时呈液态离子化合物。5/7/20248989/1795/7/20249090/179在离子液体中，只有阳离子和阴离子而无分子存在。阴离子有各种形式，阳离子常为非球形结构不对称有机离子，体积往往较大而难以致密堆积排列而形成微观晶体，故晶格能极小。晶体结构无序是离子液体在常温下呈液态主要原因。5/7/20249191/179

1.离子液体可作为有机溶剂使用，能溶解非极性有机化合物和过渡金属催化剂，但不溶解玻璃和金属，故能安全地在这些器皿中使用。2.不挥发，几无蒸气压，不燃烧，化学稳定性好，价格不贵。3.能够回收再利用。离子液体特点5/7/20249292/179

4.熔点范围广(-96~200℃)，故可在不一样温度下选取不一样离子液体。5.离子液体有亲水性，疏水性，粘度大小和酸碱性不一。5/7/20249393/179

离子液体为有机溶剂进行许多有机反应结果都表明，反应速度提升同时，产物分离轻易，选择性和产率都很好，而且不会产生一些非质子极性溶剂难以回收造成环境污染问题。5/7/20249494/179三、自由基(Freeradicals)5/7/20249595/179

自由基也叫游离基，与碳正离子和负碳离子不一样，自由基是共价键均裂产物，带有未成正确电子，也是主要活性中间体，其中碳原子为三价，价电子层有7个电子5/7/20249696/1791.自由基种类（1）常见中性自由基5/7/20249797/1795/7/20249898/179（2）常见离子自由基负离子自由基正离子自由基5/7/20249999/1792.自由基结构①

sp2杂化平面构型（A）②杂化三角锥体构型（B）自由基采取何种构型，取决于中心碳原子所连基团性质。5/7/2024100100/179自由基中心碳原子能够是构型sp2杂化平面构型或sp3杂化角锥构型。当前认为简单自由基如甲基自由基是平面构型或靠近于平面浅角锥型，中心碳原子为sp2杂化或靠近于sp2杂化，未成对独电子处于p轨道，三个sp2杂化轨道则与H原子s轨道交盖形成三个键。5/7/2024101101/179（1）烷基自由基除叔烷基自由基外，普通都是平面构型；（2）CF3·,CCl3·和(CH3)3C·均为三角锥体构型；（3）自由基中心碳与π体系相连时，中心碳采取平面构型以组成p-π共轭体系。5/7/2024102102/179比如：CH2=CHCH2·,C6H5CH2·均为平面；但(C6H5)3C·为螺旋浆型，三个苯基并不共面。（4）环状自由基：①环丙基自由基：三角锥体，②环已基，环戊基和环丁基自由基：平面构型。（5）桥头碳自由基5/7/2024103103/179普通烷基取代自由基属于那种构型？通常认为一个光学活性化合物，经过产生自由基，而后反应结果产生外消旋产物，就认为所生成自由基是平面构型，实际并不然。注意：5/7/2024104104/179假如自由基不是平面构型，但含有一定寿命话，角锥型也能够快速转化而到达平衡，一样也能够得到外消旋产物。5/7/2024105105/179

5/7/2024106106/179实际上，叔碳烷基自由基，如叔丁基自由基是角锥型构型，但因为不一样构型之间相互转化能垒很低，分离不出异构体。5/7/2024107107/179双环桥头碳正离子与叔丁基正离子比较，因为碳正离子普通是平面构型，桥头碳因几何形状限制，不可能为平面构型，因而不稳定。

但双环桥头碳自由基与叔丁基自由基比较，其稳定性并无显著不利倾向。5/7/2024108108/1795/7/2024109109/179处于共轭体系自由基，因为电子离域要求，中心碳原子为sp2杂化，为平面结构，如烯丙基自由基和苄基自由基等。5/7/2024110110/179三苯甲基自由基螺旋桨形构型（黄色，稳定存在）。乙烯自由基未成对电子只能处于sp2杂化轨道。5/7/2024111111/1793.自由基稳定性自由基稳定性主要取决于：共价键均裂相对难易程度；自由基结构原因。（1）共价键均裂所需离解能越高，生成自由基能量越高，生成自由基越不稳定。5/7/2024112112/179比如：简单烷烃C—H键均裂时离解能为

(CH3)3C-H(CH3)2CH-HCH3CH2-HCH3-H∆H/kJ•mol-1372385402423(CH3)3C•>(CH3)2CH•>CH3CH2•>CH3•稳定性:5/7/2024113113/179比如：叔碳烷氧基自由基在深入分解时，主要生成一个比较稳定自由基和一分子酮。5/7/2024114114/179自由基断裂β-断裂。5/7/2024115115/179（2）自由基中心碳原子如与键共轭，一样能够分散独电子，而使自由基稳定。5/7/2024116116/179（3）当苯环上有取代基时，不论取代基本性怎样(不论是吸电子基还是给电子基)，经常增加自由基稳定性，比如：5/7/2024117117/179（4）芳基自由基，烯基自由基和炔基自由基，因为未成对电子不可能与键共轭，所以不稳定，是很活泼自由基。5/7/2024118118/1794.自由基生成由分子产生自由基方法很多，比较主要有以下三种。（1）热解在加热情况下，共价键能够发生均裂而产生自由基。5/7/2024119119/179一些键离解能(kJ·mol-1)H-H430N-N150C-H410F-F155C-C325~335H-I295Cl-Cl240H-S335H-Br365Br-Br190C-Cl325H-Cl430I–I150C-Br272H-F565-O-O-140C-I240H-O-460

键裂解能低于165kJ·mol-1，该键不但在气相中，也能在惰性溶剂中进行裂解而生成自由基。过氧化物和偶氮化物。5/7/2024120120/179过氧化叔丁基裂解能154.9kJ·mol-15/7/2024121121/179

自由基反应通常以过氧化物或偶氮化合物作为引发剂，主要是因为分子中含有较弱键，轻易均裂产生自由基，同时又是相同元素同核键，普通不易异裂产生正/负离子。自由基引发剂5/7/2024122122/179惯用自由基引发剂：过氧化苯甲酰(BPO)，偶氮二异丁腈(AIBN)等。偶氮异丁睛裂解能129.8kJ·mol-15/7/2024123123/179（2）光照在可见和紫外光波段，对辐射含有吸收能力分子，利用光照射能够使之分解而产生自由基。5/7/2024124124/179另一个有用光解反应是丙酮气相光照分解反应。5/7/2024125125/179其它轻易发生光解反应如次氯酸酯和亚硝酸酯，能够产生烷氧基自由基。5/7/2024126126/179光照产生自由基含有显著优点。光解能够分解在通常合理温度下不轻易分解或极难分解强共价键，如偶氮烷类化合物。热分解反应比较困难！5/7/2024127127/179因为一定官能团含有特定吸收带，是特定能量转移，所以光解比热解含有更大选择性，副反应比较少。5/7/2024128128/179（3）氧化还原反应一个电子自旋成正确分子失去或得到一个电子都可造成产生自由基，实际上就是氧化还原过程，所以经过氧化还原反应也能够产生自由基。一些金属离子，如Fe2+/Fe3+，Cu+/Cu2+，Ti2+/Ti3+等是惯用产生自由基氧化还原剂。5/7/2024129129/179Cu+离子能够大大加速酰基过氧化物分解，产生酰氧基自由基。比如:5/7/2024130130/179Ti2+是一个很强电子还原剂，可用于还原过氧化氢生成羟基自由基。生成羟基自由基是有效催化剂，不但能够用于生成其它自由基，也能够用于有机合成。5/7/2024131131/179

Co3++ArCH3→ArCH2·+Co2++H+

Fe2++H2O2→Fe3++HO·+HO-

5/7/2024132132/1795.影响自由基稳定性原因（1）电子效应叔＞仲＞伯超共轭效应影响，烷基自由基稳定性次序为：5/7/2024133133/179与共轭体系如烯键、苯基、硝基、氰基等相连都可使孤电子离域而得到稳定。取代基对自由稳定化能力大小普通有以下次序。苯基、烯基＞羰基~腈基＞酯基＞烷基5/7/2024134134/179许多酚类化合物在冷干醚中氧化，能够生成不稳定酚氧自由基，2,4,6-三叔丁基苯酚自由基因单电子与苯环离域，且较大邻位阻效应而表现出是一个非常稳定自由基，它能够被离析出来，IR上显示出1660cm-1羰基吸收峰。5/7/2024135135/179这一自由基能够与不稳定自由基结合生成稳定分子，所以可用于自由基淬灭剂或阻聚剂。5/7/2024136136/179N,N-二苯基-N-苦味基自由基是一个紫色晶体，因为存在有庞大空间位阻，再加上三个硝基诱导影响，使它能够以固体状态存在并保留多年不变。5/7/2024137137/1792,2,6,6-四甲基六氢吡啶-4-酮氧化氮自由基甚至能够在分子中其它部位发生格氏反应而不影响自由基结构。5/7/2024138138/179放在标准药品中,能够降低毒性也能够用于治疗脱发电子云更偏向于氧原子书写时将自由基标于O上或放在N-O键上(Nitroxyl)5/7/2024139139/179（2）空间原因叔碳原子自由基稳定性较大，除了超共轭电子效应外，空间原因也有一定作用。自由基中心碳原子所连基团较大时可使自由基中心张力得到一定消除。另外，较大空间位阻原因也不利于自由基发生反应。双叔丁基甲基自由基在低温（-30℃）无氧稀溶液中是足够稳定。5/7/2024140140/1795/7/2024141141/179（3）溶剂效应溶剂效应对自由基影响不如对离子那么大，溶剂若能与自由基络合不但会增加它们稳定性而且会改变它们一些反应性质。5/7/2024142142/179在CS2中反应：106:1在苯中反应49:15/7/2024143143/179卡宾又称碳烯：卡宾中心碳原子为中性两价碳原子，包含6个价电子，4个价电子参加形成两个σ键，其余两个价电子是游离。卡宾是一类非常活泼活性中间体,已知卡宾有以下几类。四、卡宾(Carbenes)5/7/2024144144/179（1）:CH2、:CHR、:CRR′（R为烷基,芳基,烯基或炔基）；（2）:CHX、:CRX、:CXX′(X为F,Cl,Br,I)（3）:CHY、:CRY、CYY′(Y为其它原子团如:-OR,-SR,-CN,-COOR,COR……)（4）CR2=C:、CR2=C=C:5/7/2024145145/179卡宾命名，普通以:CH2为母体，:CH2称为卡宾。Cl2C:二氯卡宾CH3COCH:乙酰基卡宾CH3CH：甲基卡宾(C6H5)2C︰二苯基卡宾。5/7/2024146146/179卡宾碳原子只用两个分子轨道成键，还剩下两个分子轨道容纳两个未成键电子。电子在两个轨道中填充有两种可能。

1.卡宾结构5/7/2024147147/179三线态卡宾比单线态能量低，因两个单电子分布在两个轨道上，符合洪特规则，故稳定性T>S。5/7/2024148148/179（1）三重态碳烯(tripletstate，T)线性结构sp杂化，两个sp杂化轨道分别与氢原子成键，两个p轨道各容纳1个电子，能够看着是双自由基形式，这是降低电子之间相互排斥最有效填充方式。5/7/2024149149/179（2）单重态卡宾(singletstate，S)sp2杂化，其中两个sp2杂化轨道分别与氢原子成键，另一个sp2杂化轨道容纳2个未成键电子，而p轨道是空。单线态同时显示C+空轨道和C-离子孤对电子，这是降低电子对之间相互排斥最有效形式。5/7/2024150150/179（1）光或热分解反应（PhotodessociationorThermodessociation）2.卡宾生成5/7/2024151151/179（2）α－消除反应5/7/2024152152/179五、乃春(氮烯Nitrene）乃春又称亚氮是卡宾N类似物，非常活泼，在普通条件下难以离析。5/7/2024153153/1791.乃春生成（1）热解或光解

叠氮化合物分解5/7/2024154154/179异氰酸酯光解NH3orH2NNH2光解5/7/2024155155/179六、苯炔（Benzyne）苯炔是苯环上发生亲核取代活性中间体，苯炔发觉，使芳类亲核取代反应中许多过去难