炭素は、化合物で単一、二重、および三重の$ \ ce {C-C} $結合を形成することでよく知られています。炭素が二原子炭素$ \ ce {C2} $で四重結合を形成するという、最近のレポート（2012）があります。以下の抜粋は、そのレポートから抜粋したものです。 4番目の結合は私にはかなり奇妙に思えます。
$ \ ce {C2} $とその等電子分子$ \ ce {CN +} $、BNおよび$ \ ce {CB-} $（それぞれが8つの価電子を持っている）は四重結合によって結合されています。結合は、1つのσ結合と2つのπ結合だけでなく、1つの弱い「反転」結合も含みます。これは、2つの外向きのspハイブリッド軌道での電子の相互作用によって特徴付けることができます。
Shaikによると、存在$ \ ce {C2} $の4番目の結合は、実際にはジラジカルではないことを示しています…
$ \ ce {C2} $がジラジカルである場合、すぐに高いクラスターを形成します。 $ \ ce {C2} $を分離できるという事実は、それを防ぐための障壁があることを示していると思います。
一方、ジカーボンの分子軌道理論は、$ \ ce {C2} $のCC二重結合と$ \ piの2対の電子を予測します。 $結合軌道と2の結合次数。 「$ \ ce {B2、C2} $、および$ \ ce {N2} $の結合解離エネルギー（BDE）は、単結合、二重結合、および三重結合と一致するBDEの増加を示しています。」 （ Ref ）したがって、この$ \ ce {C2} $分子のモデルは非常に合理的であるように思われます。
これは間違いなく私の専門分野ではないので、私の質問です。
- 二炭素は自然にどんな量でも見つかりますか？それはどれくらい安定していますか？ラボで作るのは簡単ですか？ （ウィキペディアの記事は、恒星大気、電気アークなどでそれを報告しています。）
- $ \ ce {C2} $に四重結合が存在するという、同様に十分に説明されていない良い証拠はありますか？二重結合による？
コメント
- Rzepaによる $ \ ce {CN +} $カチオン。これは、$ \ ce {CN} $の四重結合を含み、$ \ ce {C2} $
- @と等電子です。リチャード・テレット参照してくれてありがとう… '私が見つけられなかったもの'したがって、四重結合は計算の観点（I 'がその権利を読んでいる場合）どちらかのビューをサポートできる/サポートする実験的証拠はありますか？私が言ったように、I ' m "ここの私のフィールドから少し"。
- Cがqを持つ可能性がある例がありますUとのuadruple結合
- @JaniceDelMar証拠はなく、今後もありません。 C2分子は、他のホモダイアトミックと同じように見えます。電子密度の2つのふわふわしたボールが一緒に押し込まれています。その写真の4本のロープはどこにありますか？
- 2 C-C- > C-C-C-Cは吸熱反応であるため、必ずしも上位のクラスターを形成するとは限りません。商品もジラジカル！ '説明はありません。
回答
わかりました。 、これは、いくつか考えた後のこのトピックに関する私自身の進歩の要約であるため、あまり答えではありません。まだコミュニティで議論が決まっているとは思わないので、それほど恥ずかしくないです:)
注目に値するもののいくつかは次のとおりです。
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この4番目の結合について著者が見つけた結合エネルギーは、 $ \ pu {13.2 kcal / mol} $ 、 ie <です。 / em> about $ \ pu {55 kJ / mol} $ 。これは共有結合には非常に弱いです。ここにある他の値、または三重結合炭素の最初の3つの結合のエネルギー。それぞれ
$ 348、266 $ 、および $ \ pu {225 kJ / mol} $ 。この4番目の結合は、実際には最も強い水素結合（）よりもさらに弱いです。 $ \ ce {F \ bond {…} H–F} $ 、 $ \ pu {160 kJ / mol} $ ）別のしたがって、この記事の観点は次のようになります。「原子価結合は必然的に4重結合を予測し、現在は正確に計算され、非常に弱いことがわかりました。」 -
この記事の結果は、他の量子化学法を使用した以前の計算と一致しています（例：参考文献のDFT計算。 Nature Chemistry の論文の48）で、分子二炭素の結合次数が3から4の間であることがわかりました。