為什麼碳負離子是sp2雜化
碳負離子是富電子的高能反應中間體,分散其負電荷可使之穩定。所以羰基、硝基、滷原子等吸電子基團可以穩定碳負離子,而羥醛縮合、酯縮合、邁克爾加成、羅賓遜增環等反應的第一步都是在羰基的α-位創造“相對穩定”的碳負離子。
得不到吸電子基團穩定的甲基碳負離子擁有四對價層電子,故取sp3雜化,這是為了使孤電子對與成鍵電子對的空間取向儘可能遠,從而減小二者之間的斥力,體系能量最低也就最穩定。此即價層電子對互斥理論的基本思想。
處在共軛體系α-位的碳負離子(比如環戊二烯碳負離子)取sp2雜化,這是為了使孤電子對能夠被納入共軛體系,從而平均化分配∏電子,大大降低負電荷密度(以環戊二烯負離子為例,取sp3雜化則負電荷集中於1個碳上,取sp2雜化則負電荷平均分配在5個碳上),從而穩定碳負離子。
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